無軸承無刷直流電機原理與控制技術.pdf

1、無刷直流電機是一種性能優(yōu)越，應用前景廣闊的電機，它結合了直流電機和交流電機的特點，既具備交流電機的結構簡單、運行可靠、維護方便等一系列優(yōu)點，又具備直流電機的運行效率高、調速性能好等諸多特點。無軸承無刷直流電機除了具有無刷直流電機的優(yōu)點之外，還具有磁軸承的優(yōu)點，在生物醫(yī)藥工程、半導體制造業(yè)、食品加工、飛輪儲能、機器人、航空航天等特殊電氣傳動領域具有潛在廣泛的應用前景，因此，對無軸承無刷直流電機的研究引起了廣泛的關注。 本文重點開展

2、了無軸承無刷直流電機的基礎理論和實驗研究，建立了無軸承無刷直流電機的數(shù)學模型，研究了基于轉子磁場定向的無軸承無刷直流電機控制系統(tǒng)，對無軸承無刷直流電機的無速度傳感器技術進行了研究，設計了數(shù)字控制系統(tǒng)，具體內容如下： 首先，介紹了無軸承無刷直流電機徑向懸浮力的產生原理，推導了徑向懸浮力和電機旋轉部分的數(shù)學模型，設計了無軸承無刷直流電機的轉子磁場定向磁場定向控制系統(tǒng)，利用Matlab/Simulink工具箱對控制系統(tǒng)進行了仿真，仿真

3、試驗表明控制系統(tǒng)不僅可以實現(xiàn)轉子穩(wěn)定懸浮，而且實現(xiàn)了徑向懸浮力和旋轉力矩之間的解耦控制，電機具有良好的動、靜態(tài)性能。 其次，提出了一種基于擴展卡爾曼濾波器(EKF)的無軸承無刷直流電機轉子轉速估算方法，并推導了轉速估算公式，構成了無速度傳感器無軸承無刷直流電機轉子磁場定向控制系統(tǒng)。利用Matlab/Simulink建立了仿真模型，并進行了仿真，通過仿真驗證了該控制系統(tǒng)具有較好的性能。 最后，基于對轉子磁場定向控制策略的分