本文選題：無軸承永磁薄片電機 + 新型繞組　； 參考：《江蘇大學》2017年碩士論文

【摘要】：無軸承永磁薄片電機是一種集磁懸浮軸承、永磁電機、薄片轉子功能于一體的新型高速、高性能特種電機,它既具備磁軸承無機械磨損、壽命長,還具有永磁同步電機功率因素高、轉矩脈動小等特點。傳統(tǒng)無軸承電機要實現(xiàn)五個自由度的主動控制才能實現(xiàn)真正意義上的懸浮,而無軸承永磁薄片電機由于其特殊的薄片轉子結構,可實現(xiàn)三個自由度的被動懸浮,僅余下的兩個自由度需要主動控制來實現(xiàn)懸浮,因此其系統(tǒng)結構的復雜程度得到了大大降低,是無軸承電機領域的里程碑。由于無軸承永磁薄片電機特殊的機械結構,加裝葉輪后的轉子可以懸浮在一個密閉的泵體內高速旋轉,通過這種結構可以將泵體入口處的液體輸送到出口,這種離心泵結構具有高速、無摩擦、無污染、易維護等一系列優(yōu)點,對我國的航空航天、生物醫(yī)療、化工半導體、生物工程等領域的發(fā)展具有重要意義。本文在江蘇省重點研發(fā)計劃項目(BE2016150)和“青藍工程”資助項目(2014)支持下,以無軸承永磁薄片電機作為研究對象,針對其繞組結構、懸浮原理以及相關懸浮力控制策略開展了相關研究,主要內容如下:首先,按照無軸承永磁薄片電機的研究背景、發(fā)展概況、研究方向和應用前景的順序對無軸承永磁薄片電機整體發(fā)展概況做了系統(tǒng)性介紹,之后分別對傳統(tǒng)無軸承永磁薄片電機的結構以及兩自由度主動懸浮和三自由度被動懸浮機理進行了分析,針對傳統(tǒng)雙繞組結構存在繞組間絕緣、槽滿率以及漏磁等問題,本文提出了一種新型繞組結構,并依據麥克斯韋張量法對其進行了數學模型的構建,依據構建的數學模型設計了對應的控制策略并繪制了系統(tǒng)控制框圖,并在Matlab中搭建了模型驗證了控制策略的正確性和可靠性。其次,由于傳統(tǒng)的無軸承永磁薄片電機僅對徑向兩個自由度采用直接位移閉環(huán)控制策略,因此懸浮力控制的精度和動態(tài)響應性能將受到限制,且并沒有考慮軸向振動對電機運行性能的影響,本文提出了一種動態(tài)擾動下的無軸承永磁薄片電機的雙閉環(huán)懸浮力補償控制方法,并在此基礎上設計了一種軸向振動抑制策略,對其原理、算法的實現(xiàn)進行了介紹,最后繪制了系統(tǒng)控制框圖,并在Matlab中進行了仿真研究。最后,搭建了無軸承永磁薄片電機實驗平臺,在實驗平臺上對轉矩控制和懸浮力控制兩個模塊設計方案進行了介紹,并根據所提方案對數字控制系統(tǒng)進行了調試,為了方便對系統(tǒng)的控制和實時監(jiān)控,開發(fā)了基于Labview的人機交互界面,在此基礎之上對無軸承永磁薄片電機控制系統(tǒng)進行了實驗驗證和分析。
[Abstract]:This paper presents a new type of permanent magnet sheet motor with no bearing permanent magnetic sheet motor , which has the advantages of high speed , no friction , no pollution , easy maintenance and so on . The realization of the algorithm is introduced . Finally , the system control block diagram is drawn , and the simulation research is carried out in Matlab . Finally , the design scheme of torque control and suspension force control is introduced in the experimental platform . In order to facilitate the control and real - time monitoring of the system , a human - machine interaction interface based on Labview is developed , and the experimental verification and analysis are carried out on the control system of the sensorless permanent magnet sheet motor .
【學位授予單位】：江蘇大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TM351

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 孫宇新;錢建林;朱q，

本文編號：1981686