1、20世紀(jì)中期以來，在高速機(jī)床、飛輪儲能、渦輪分子泵、壓縮機(jī)等應(yīng)用場合迫切需要高速或超高速的電力傳動，無軸承同步磁阻電機(jī)的誕生是現(xiàn)代工業(yè)及科技發(fā)展的必然要求。它是一種既具有磁軸承優(yōu)良性能，又兼?zhèn)渫酱抛桦姍C(jī)特點(diǎn)為一體的新型高速高性能電機(jī)，具有傳統(tǒng)電機(jī)所無法比擬的突出優(yōu)點(diǎn)：高速度、無接觸、無潤滑、無磨損等，并且同磁軸承支承的電機(jī)相比也有諸多優(yōu)點(diǎn)：電機(jī)軸向長度得到減小，臨界轉(zhuǎn)速得到提高，電機(jī)結(jié)構(gòu)也得到簡化。同其他類型的無軸承電機(jī)相比，無軸承同

2、步磁阻電機(jī)具有控制簡單、堅(jiān)固可靠、成本低廉等一系列優(yōu)勢。另外，因其轉(zhuǎn)子上省略了永磁體，也無勵磁繞組，更加適合于高速應(yīng)用領(lǐng)域。 無軸承同步磁阻電機(jī)是一個非線性、強(qiáng)耦合的多變量系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)電機(jī)在負(fù)載條件下的穩(wěn)定懸浮運(yùn)行是一個極具挑戰(zhàn)性的研究課題。本文在國內(nèi)首次開展了無軸承同步磁阻電機(jī)的專題研究工作，重點(diǎn)開展了無軸承同步磁阻電機(jī)的基礎(chǔ)理論和試驗(yàn)研究，具體研究內(nèi)容如下： 首先，介紹了無軸承同步磁阻電機(jī)轉(zhuǎn)子懸浮機(jī)理，推導(dǎo)出由轉(zhuǎn)矩子系

3、統(tǒng)和徑向懸浮力子系統(tǒng)構(gòu)成的電機(jī)完整的數(shù)學(xué)模型，提出了有效的解耦方法，進(jìn)行了MATLAB環(huán)境下控制系統(tǒng)的仿真研究。 其次，針對目前尚無成熟的無軸承電機(jī)設(shè)計(jì)理論和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，本文采用改裝設(shè)計(jì)的辦法，將一臺標(biāo)準(zhǔn)異步電機(jī)改裝成一臺無軸承同步磁阻電機(jī)。并采用ANSYS軟件對樣機(jī)進(jìn)行了有限元分析和計(jì)算。 最后，進(jìn)行了控制系統(tǒng)的硬件功率電路設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)，并進(jìn)行了相關(guān)測試實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了功率電路設(shè)計(jì)滿足設(shè)計(jì)要求，基于TMS320LF2407