內(nèi)置式無軸承永磁同步電機設計及數(shù)字控制.pdf

1、內(nèi)置式無軸承永磁同步電機是一種新型的無軸承電機，是通過將內(nèi)置式永磁同步電機的機械軸承去掉，而在定子槽中再加入一套繞組（稱為懸浮力繞組）來懸浮轉(zhuǎn)子而形成的。不僅具有傳統(tǒng)永磁電機的各項優(yōu)良性能，而且有著磁懸浮軸承的一系列優(yōu)點，如無摩擦、無磨損、不需潤滑、免維護等，可實現(xiàn)高速或超高速運行，在化學化工、生命科學、新能源混合動力、航空航天及機器人等高科技領域具有潛在應用前景。
　　 本論文對內(nèi)置式無軸承永磁同步電機的數(shù)學模型、設計方法和控

2、制策略以及數(shù)字控制系統(tǒng)進行了較為深入的研究。論文主要內(nèi)容包括:
　　 首先，闡述了無軸承電機的國內(nèi)外研究概況，對無軸承永磁同步電機的研究發(fā)展趨勢進行了概括?；趦?nèi)置式永磁同步電機的基本理論和內(nèi)置式無軸承永磁同步電機基本原理，從麥克斯韋力產(chǎn)生原理出發(fā)，推導了內(nèi)置式無軸承永磁同步電動機懸浮力的精確解析模型，并利用虛位移原理和有限元分析方法證明了該懸浮力模型的正確性，獲得了內(nèi)置式無軸承永磁同步電機的完整數(shù)學模型。
　　 其次，

3、基于Ansoft V15中的RMxprt模塊對內(nèi)置式無軸承永磁同步電機進行樣機設計，給出了轉(zhuǎn)矩部分的設計步驟并對關鍵參數(shù)進行優(yōu)化設計，在設計結(jié)果中的效率、轉(zhuǎn)矩和槽滿率等參數(shù)滿足實驗要求的情況下對懸浮繞組進行設計，最后獲得樣機的全面參數(shù)。
　　 再次，構(gòu)建了以TMS320F2812 DSP為核心的內(nèi)置式無軸承永磁同步電機轉(zhuǎn)子磁場定向控制和直接位移控制系統(tǒng)，設計了控制系統(tǒng)的軟件和硬件，提出了包括DSP開發(fā)板、傳感器，功率驅(qū)動電路，位