无轴承电机的结构设计

无轴承电机是根据磁轴承和电机产生电磁力原理的相似性,在电机的定子上安装绕组,此绕组在磁轴承中产生径向力,以解耦的方式达到对电机转矩和径向悬浮力独立控制的目的。介绍了无轴承电机发展背景、国内外现状、基本结构、论述了无轴承电机的应用领域及应用前景。无轴承电机具有磁悬浮磁轴承的所有长处,拥有结构紧凑、高传动效率、长寿命运行等优点,无菌、无污染以及有毒有害液体或气体的传输是无轴承电机典型应用场合,无轴承电机还能消除轴承带来的故障并且减少安全隐患。     

无轴承电机的原理及研究现状

概述了传统电机、磁轴承支承的电机存在的性能不足和无轴承电机的优点,介绍了无轴承电机的基本原理、发展状况和关键技术的研究现状。     

无轴承电机

在高速机床、涡轮分子泵、高速飞轮等设备中需要高速或超高速电机来驱动。用机械轴承支撑时，转子高速运行时产生的磨擦阻力会使轴承磨损加剧，造成电机气隙不均，绕组发热，降低了电动机工作效率，缩短了电动机和轴承使用寿命，而使用了无轴承电机，它的优点诸多，无磨损、无润滑、无粉尘、无磨擦、而且结构简单、易强磁、高速度、高精度、可靠性强、长寿命等特点而备受关注。[第一段]     

无轴承永磁薄片电机磁悬浮机理研究

无轴承薄片电机采用无轴承技术实现径向两自由度的悬浮，同时利用磁阻力实现除径向和转子转动自由度外的另外三个自由度悬浮。文章介绍了无轴承永磁薄片电机的基本悬浮原理，利用等效磁路模型推导出径向悬浮力解析表达式并以有限元仿真对其作了验证，并介绍了在此基础上的控制方法。     

无轴承永磁同步电机研究现状与发展趋势

无轴承永磁同步电机同时具备永磁同步电机的优良特性与磁悬浮轴承的特点。分析了国内外无轴承永磁同步电机研究现状,指出其发展规律;总结了目前国内外无轴承永磁同步电机结构与控制策略方面的研究成果,为其结构改进与控制优化提供参考;分析了无轴承永磁同步电机发展趋势,为其研究工作指出方向。     

高速无轴承永磁电机设计与分析

高速电机具有高功率密度、能够减小设备体积与重量,可以直接驱动负载、提高传动效率,在航空航天、新能源、精密制造等领域具有广阔的应用前景。将无轴承永磁电机应用于高速驱动系统,在推导无轴承永磁电机数学模型基础上,提出了高速无轴承永磁电机设计方法。通过对一台额定功率2 300 W、额定转速8 000 r/min、调速范围0~60 000 r/min的高速无轴承永磁电机进行电磁和机械一体化设计,并采用有限元法对样机的电磁性能和动力学性能进行优化。仿真试验结果验证了所采用的设计方法的正确性。     

无轴承开关磁阻电机的功率变换器研究

无轴承开关磁阻电机结构简单、运行效率高、容错能力强,具有良好的高温和高速适应性。介绍了无轴承开关磁阻电机的悬浮原理和系统构成,简要分析了其控制策略。根据其控制特点,设计了主绕组和悬浮绕组功率电路拓扑结构,通过实验样机验证了功率电路的可靠性。     

无轴承永磁薄片电机功率驱动系统设计与实现

无轴承永磁薄片电机具有磁轴承和永磁同步电机的优点,具有重要的研究意义和广阔的使用前景。综合考虑无轴承永磁薄片电机径向悬浮力产生的各种因素,导出了径向悬浮力和转矩数学模型,采用转子磁场定向控制策略,设计了无轴承永磁薄片电机解耦控制系统。基于带电流内环控制的电压源型PWM功率驱动电路原理,开发了相应的硬件控制系统。研究结果表明:采用该驱动电路与DSP控制电路板相结合,应用转子磁场定向控制策略,可以实现无轴承永磁薄片电机转矩和径向悬浮力之间解耦控制,使无轴承永磁薄片电机稳定运行。     

片状无轴承磁电机的研究

研究了一种新型的片状无轴承永磁电机的工作原理和结构设计，只须控制转子的两个径向自由度，就能够实现磁悬浮并驱动电机旋转；当电机极对数33时，径向磁悬浮力与电机转矩互不耦合，可以独立设计磁悬浮轴承与电机的控制系统；提出了新的、工艺性好的绕线方法，只需在单个磁极上绕线，不需要跨磁极绕线；研制了电气控制系统，包括双向电流型开关功率放大器、PID控制器等；设计、制造了内转子式的片状无轴承永磁电机样机；试验研究表明，研究的片状无轴承永磁电机成功地实现了磁悬浮，最高转速达到了3300 r/min，转子振幅<20 mm。     

无轴承开关磁阻电机控制策略综述

无轴承开关磁阻电机结合了磁轴承与开关磁阻电机的双重优点,在航空、高速等领域具有非常广阔的发展前景。该文简要地介绍了无轴承开关磁阻电机的工作原理及其数学模型,总结了近年来无轴承开关磁阻电机在控制策略方面的研究成果,并对主要控制策略的优缺点进行了分析和比较。最后指出了无轴承开关磁阻电机未来的研究和发展方向。     

无轴承异步电动机基本理论研究现状

首先概述了无轴承异步电动机的研究背景,指出了研究意义及其潜在的使用价值,然后介绍其工作原理,在此基础上,重点分析了无轴承异步电动机基本理论的研究现状,包括径向悬浮力模型、解耦控制及其控制系统,最后展望了应用和前景.     

磁悬浮开关磁阻电动机研究

磁悬浮开关磁阻电机是高速电机领域的一个研究热点。分析了磁悬浮开关磁阻电机的基本原理，对电机数学模型的发展进行了详细的论述，在考虑和不考虑转子偏心的情况下对磁悬浮开关磁阻电机的磁场作了有限元分析和计算。有限元分析结果验证了电机数学模型的有效性。还介绍了磁悬浮开关磁阻电机空载和负载的实验情况，针对磁悬浮电机的非线性、多变量、强耦合的特点引进了一些先进的解耦控制算法。仿真结果验证了各控制算法的可行性。     

无轴承交流电动机的基本理论和研究现状

无轴承交流电机是目前交流电机领域的一个研究热点,本文首先指出了它的研究意义和其潜在的巨大使用价值。在对无轴承交流电机的基本原理进行一般性分析的基础上,对无轴承交流电机的基本理论,包括感应矩阵、径向力方程以及控制系统做了较为细致的论述,最后对无轴承交流电机的基本特性和研究现状进行了分析和总结,并提出了有待进一步研究的问题和拟采用的研究方法。     

磁悬浮无轴承电动机发展、应用和前景

综述了磁悬浮无轴承电动机起源及发展历史，介绍了磁悬浮无轴承电动机的基本原理，详细论述了磁悬浮无轴承电动机在半导体工业、化工工业及生物工程等领域的应用特点和意义，展望了我国研究和应用磁悬浮无轴承电动机前景。     

无轴承感应电机悬浮绕组的SVPWM控制方法研究

无轴承电机是电机领域的研究热点,无轴承感应电机的变频器驱动技术是无轴承电机控制的重要部分。该文介绍了利用电压空间矢量技术(SVPWM)进行无轴承感应电机逆变器控制的算法原理,并且通过SIMULINK进行了仿真验证。仿真结果显示,设计的系统满足无轴承电机控制系统的需要,具有一定的实用价值。     

无轴承无刷直流电动机原理、控制及应用综述

对新型磁悬浮无轴承无刷直流电动机的特点、结构、悬浮力产生原理、数学模型及控制方法等进行了综述;阐述了研究过程中的关键技术问题,并讨论了电动机在计算机硬盘、人工心脏血泵等领域的潜在应用前景.     

无轴承永磁同步电机研究发展概况

无轴承永磁同步电机作为一种新型电机,它继承了永磁同步电机大功率、长寿命、高效率和小体积等优点;同时由于减少了机械轴承,拓展了高速电机在微型化、大功率范围领域的应用。该文介绍了无轴承永磁同步电机的工作原理;综述了近来年无轴承永磁同步电机结构与控制策略等方面的研究概况;总结了研究中存在的问题并展望了发展趋势。     

磁悬浮无轴承电机的解耦控制

无轴承电机是利用磁悬浮轴承和电机结构的相似性,将产生磁悬浮力的磁悬浮轴承绕组置入电机定子,省去了专门的磁悬浮轴承;通过对转矩绕组和悬浮力绕组的解耦控制,使电机转子同时具有产生转矩和自悬浮的功能。无轴承电机能够实现高速、无摩擦等优良性能,是当前研究的热点之一。无轴承电机的解耦控制是控制系统设计的关键。论文介绍了目前无轴承电机解耦控制的基本原理和方法,并进行了对比和分析,可针对不同电机来设计控制系统。