永磁型無軸承電機的原理和仿真分析

電氣工程論文編號:DQ132   論文字數(shù):11969,頁數(shù):33

目 錄
摘要 Ⅱ
第一章 緒論 1
1.1 無軸承電機概述 1
1.2 永磁型無軸承電機研究概況 3
1.3 無軸承電機應用前景 5
第二章  無軸承電機的基本理論 8
2.1 無軸承電機基本原理 8
 2.1.1 洛侖茲力 8
 2.1.2 麥克斯韋力 9
2.2 永磁型無軸承電機的基本原理 10
2.3 永磁型無軸承電機的懸浮力模型 11
 2.3.1 麥克斯韋張量法 11
 2.3.2 虛位移法 14
第三章 用ANSOFTS對永磁型無軸承電機的仿真分析 17
3.1 轉(zhuǎn)矩曲線  18
 3.1.1 轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)矩電流的關系 18
 3.1.2 轉(zhuǎn)矩和相位phi的關系 19
3.2 徑向力曲線 20
 3.2.1 徑向力和懸浮電流的關系 20
 3.2.2 徑向力和相位D的關系 22
第四章 永磁型無軸承電機的控制思想 24
4.1 PMTBM 矢量控制原理 24
4.2 懸浮繞組控制原理 24
4.3 系統(tǒng)控制原理 25
第五章  總結和展望 27
參考文獻 28
致 謝 30

摘  要
 在高速和超高速電傳動新的研究領域內(nèi)，無軸承電機突破了傳統(tǒng)電機的理論范疇，開創(chuàng)了“磁懸浮”電機的研究方向，形成交流電機理論上的一大突破。無軸承電機本身既可產(chǎn)生驅(qū)動負載的電磁轉(zhuǎn)矩，又能產(chǎn)生支撐轉(zhuǎn)子的磁懸浮力，使轉(zhuǎn)子實現(xiàn)無機械摩擦旋轉(zhuǎn)，是一種集驅(qū)動與自懸浮功能于一體的新型磁懸浮電機。本論文針對感應型無軸承電機的控制和永磁型無軸承電機設計、控制進行了較為深入的研究，建立了感應型和永磁型無軸承電機計及轉(zhuǎn)子偏心的懸浮力模型，研究了基于磁場定向的感應型和永磁型無軸承電機的控制策略，并提出了懸浮力反饋控制。在永磁型無軸承電機的設計研究中，進行了詳盡的理論分析、電磁計算和參數(shù)的有限元計算。從永磁型無軸承電機的基本原理出發(fā)，提出并成功地建立了計及定、轉(zhuǎn)子定位偏心實際運行工況下的磁懸浮力計算的解析模型，模型的準確性和精度通過了有限元電磁場分析的驗證，為以后無軸承電機懸浮控制中的實時計算奠定了基礎。

關鍵詞：無軸承,ANSOFT,懸浮,數(shù)學建模

Abstract
 In the research domain of the electrical drive with high and ultra high speed, bearingles smotor is a new type of magnetic suspension motor combining the driving and self-suspension, which can  not only produce the torque for load driving, but also produce the magnetic levitation force for realizing no mechanical friction rotation.This dissertation focuses mainly on the theory and realization of induction-type and permanent magnet-type bearingless motor, including analytical expression of the magnetic levitation force, flux field oriented vector controllers, the feedback control of the levitation force, the design principle and consideration of the permanent magnet-type bearingless motora relatively accurate analytical expressions of the magnetic levitation force for the induction-type and permanent magnet-type bearingless motor is proposed in the dissertation with the eccentricity in the location of stator and rotor taking into consideration, and their computation accuracy was verified by ANSOFT, an electro-magnetic field analysis software of electrical machines
 
Keywords: Bearingless, ANSOFT, suspension, mathematical modeling