无轴承开关磁阻电机拓扑及解耦机理分析 |
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引用本文: | 刘泽远,邓智泉,陈小元,杨艳,曹鑫.无轴承开关磁阻电机拓扑及解耦机理分析[J].南京航空航天大学学报,2016,48(5):731-743. |
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作者姓名: | 刘泽远 邓智泉 陈小元 杨艳 曹鑫 |
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作者单位: | (1.南京邮电大学自动化学院,南京,210023; 2.南京航空航天大学自动化学院,南京,210029;3.丽水学院工程与设计学院,丽水,323000) |
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摘 要: | 无轴承开关
磁阻电机(Bearingless switched reluctance motor ,BSRM)是一个多变量、非线性且强
耦合的复杂系统。为提高悬浮精度和发挥电机性能,需提升悬浮电流的跟踪及斩波控制水平
,以及实现转矩与悬浮力的解耦控制,发展结构上具有自解耦功能的新型BSRM拓扑是解决该
问题的有效手段之一。根据现有BSRM转矩与悬浮力的解耦机理和构造特点,对结构上可解耦
的BSRM拓扑进行了归纳与分类,并对每种电机的结构、运行机理及优缺点进行了解析。有别
于现有电机结构,分别提出了双凸定子齿BSRM、宽转子齿BSRM、复合结构BSRM、锥形结构BS
RM等4类具有自解耦特性的新型拓扑,并衍生出了每类结构下的不同实现形式,从而进一步
拓展无轴承电机的悬浮理论与应用范围。结合每类结构自身特点,构建与之相适应的运行模
式,以实现旋转和悬浮功能的解耦,从而强化其解耦应用特色。简要分析每种电机转矩和悬
浮力在结构上自解耦的机理,并利用有限元仿真验证其可行性。
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关 键 词: | 无轴承开关磁阻电机 结构拓扑 解耦控制 转矩 悬浮力 |
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