無軸承永磁薄片電機直接轉矩直接懸浮力雙SVPWM控制系統(tǒng)研究.pdf

1、無軸承永磁薄片電機(Bearingless Permanent Magnetic Slice Motor，BPMSM)是結合無軸承電機技術、永磁同步電機技術、薄片轉子技術于一體的新型高性能電機。有著密封性能高、轉速超高、定轉子間無機械摩擦、電能轉換效率高、維護周期以及工作壽命長、結構簡單控制方便等多方面優(yōu)越特性。在化工半導體領域、生命科學領域、生物制藥科技、飛輪儲能、航空航天、以及高純度制造工業(yè)領域等有著極大的應用價值。
　　BP

2、MSM是一種非線性、強耦合、電磁關系復雜的控制對象，要實現其精確控制，首先要對轉矩與懸浮力進行解耦。采用矢量控制策略能夠實現轉矩與懸浮力的精確解耦，但同時也給控制系統(tǒng)帶來大量的復雜的矢量變換計算，不利于控制系統(tǒng)性能的提高。直接轉矩控制理論有著算法不復雜，魯棒性高等優(yōu)點，能夠彌補矢量控制存在的不足。本文將傳統(tǒng)永磁電機直接轉矩控制的基本理論與方法應用于無軸承永磁薄片電機的轉矩繞組控制子系統(tǒng)與懸浮力繞組控制子系統(tǒng)中。
　　本文主要在控制

3、策略方面做出了深入的研究。在完成以下幾個方面工作的基礎上，本文實現了BPMSM直接轉矩直接懸浮力控制系統(tǒng)的構建。
　　(1)分析了BPMSM旋轉與懸浮原理，根據麥克斯韋張量法，構建了其數學模型。
　　(2)闡述了直接轉矩控制的基本原理，介紹了空間電壓矢量調制技術，將結合了電壓矢量調制技術的直接轉矩控制應用到轉矩繞組控制子系統(tǒng)中，推導了相關環(huán)節(jié)算法，給出了具體實現步驟，構建了BPMSM直接轉矩控制子系統(tǒng)。
　　(3)分析

4、了轉矩控制與懸浮力控制間的相似性，將直接轉矩控制基本原理應用到懸浮力控制中，結合以電壓矢量調制技術，構成了新型直接徑向懸浮力控制子系統(tǒng)。同時推導了該子系統(tǒng)的相關算法與實現步驟。在Matlab軟件中進行仿真實驗，驗證了無軸承永磁薄片電機直接轉矩直接徑向懸浮力雙SVPWM控制系統(tǒng)的正確性，同時驗證了該電機系統(tǒng)在直接力、轉矩控制下獲得了良好的運行性能。
　　(4)對建立的BPMSM直接轉矩直接懸浮力控制系統(tǒng)進行硬件與軟件設計，搭建了該控