高速磁懸浮開關(guān)磁阻電機的研究.pdf

1、采用磁懸浮軸承支撐開關(guān)磁阻電機可以使電機突破機械軸承的限制達到更高的轉(zhuǎn)速，提高功率密度，在高速驅(qū)動、多電全電飛機等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。為此本文研究了高速磁懸浮開關(guān)磁阻電機，重點圍繞磁軸承的電磁設(shè)計及其控制做了如下工作：
　　為實現(xiàn)電機的五自由度磁懸浮，本文提出由兩個永磁偏置軸向徑向磁軸承構(gòu)成的一個完整五自由度磁懸浮電機的結(jié)構(gòu)。在充分考慮該磁軸承漏磁磁阻和軟磁材料磁阻的基礎(chǔ)上建立其精確磁路模型，基于該模型設(shè)計了一臺磁軸承并進行三

2、維有限元仿真驗證。研究了電機轉(zhuǎn)子的動力學特性，通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)軸直徑，合理布局轉(zhuǎn)子上各部件位置，將轉(zhuǎn)子一階臨界轉(zhuǎn)速設(shè)計的大于電機額定轉(zhuǎn)速的1.5倍，使電機轉(zhuǎn)子在額定轉(zhuǎn)速下處于剛性模態(tài)，具有優(yōu)良的動力學性能。
　　為抑制轉(zhuǎn)子在高速運行時的陀螺效應(yīng)，在分散PID控制基礎(chǔ)上研究了交叉反饋控制策略，在控制回路中添加一個前向通道進行速度交叉反饋和位移交叉反饋。分析了在不同控制策略下進動、章動極點及阻尼曲線變化情況，并給出轉(zhuǎn)子軸心軌跡的仿真結(jié)果。理