文档介绍：江薛大擎博士学位论文蠖±论文提交日期生旦论文答辩日期生江菱太堂无轴承永磁同步电机参数设计及抑制振动控制研究申请学位级别学科ㄒ垒目学位授予单位和日期评阅人猺分类号:编号::
算沈敬学位论文作者签名:/久溯江苏大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权江苏大学可以将本学位论文的全部内容或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密口在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密年月指导教师签名:学位论文版权使用授权书\
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摘要少,功率密度高,效率高;扇∠ǘ梗苯忧涸兀跣×舜ǘ可实现更大功率和更高转速运行,在高速传动领域具有重大的研究和应用价值。转子自适应抑制振动控制方法和无轴承永磁同步电机的数字控制系统等关键技随着科学技术与生产力的迅猛发展,诸如精密数控机床、特种机器人、制造装备、低碳新能源、高速飞行器、涡轮分子泵、离心机等装备对高速或超高速电机有着迫切需求。高速电机具有一系列优点,如:缁寤。牧耗,噪音小;W幼6吡啃。煊λ俣瓤臁8咚俚缁谔刂执ǘ⒏速直驱领域具有广阔的应用前景,正成为国际电气工程领域的研究热点。在高速运行状态下,电机转子对机械轴承振动冲击大,使得轴承发热和磨损严重,大幅度缩短了电机与轴承的使用寿命。磁悬浮轴承能够实现转子无摩擦、无磨损运行,但是由磁悬浮轴承支承的高速电机轴向长度长、临界转速低,由磁悬浮轴承支承的高速电机难以突破转速和功率的限制,同时需采用多个磁轴承单元组成高速电机系统,造成系统结构复杂、体积庞大。而无轴承永磁同步电机结合了永磁同步电机和磁轴承的优点,在产生电磁转矩的同时,还产生使转子悬浮的径向悬浮力,在国家高技术研究发展计戈和国家自然科学基金等基金的资助下,为了解决无轴承永磁同步电机应用于高速直接驱动领域的技术难题,以实现无轴承永磁同步电机高速运行为目标,对无轴承永磁同步电机的数学模型、永磁转子机械强度优化设计、转子涡流损耗模型的建立与极对数优化、术开展研究。主要研究工作及成果如下:治隽宋拗岢杏来磐降缁械穆罂怂刮ち吐迓鬃攘Γ芯苛诵』恚导出产生稳定可控任意方向径向悬浮力条件,考虑转子偏心,采用解析法建立了悬浮力与转矩数学模型。岢隽宋拗岢杏来磐降缁蔡问邢拊7治龇椒ā=⒘宋拗岢杏来磐步电机瞬态有限元分析模型,对定子两套绕组施加频率和相位可调的外部电流源,设定转子旋转速度,验证了无轴承永磁同步电机悬浮机理;计算了两套绕组感应电动势、转矩和径向悬浮力。岢隽擞来抛W踊登慷扔呕杓品椒ā8莶牧狭ρШ偷粤ρЮ砺郏
了面贴式永磁转子护套过盈配合量与最高运行转速的数学模型;对深埋式永磁磁转子涡流损耗模型,对永磁体磁化模式开展研究,以降低气隙磁场谐波为目永磁同步电机转子涡流损耗。采用耦合电路瞬态有限元验证了优化设计方法。提出了基于多频率跟踪算法的无轴承永磁同步电机自适应抑制振动控制策略;建立了转子振动频率的多频率跟踪算法,并分析其稳定性。构建了基于转子振策略,构建了无轴承永磁同步电机数字控制系统,研制了系统硬件电路,开发了相关软件程序,并进行实验研究,实现了无轴承永磁同步电机稳定悬浮。关键词:无轴承电机,永磁同步电机,数学模型,优化设计,损耗,振动控制转子,提出了计算转子机械强度的等效环法。基于接触有限元法,仿真研究验证了永磁转子机械强度优化设计方法的正确性。岢隽宋拗岢杏来磐降缁钠洞懦『腿谱榧ǘ允呕杓品椒ā=⒘擞标,对气隙磁场进行优化;研究对比了具有不同定子两套绕组极对数的无轴承岢隽嘶诙嗥德矢偎惴ǖ奈拗岢杏来磐降缁W幼允视σ种普穸刂策略。为了提高振动信号频率辨识精度,在分析了转子振动产生机理的基础上,动频率在线辨识与磁场定向控制的无轴承永磁同步电机自适应抑制振动控制系统,并进行仿真实验研究。捎每占涞缪故噶柯隹淼髦萍际跏迪治拗岢杏来磐降缁W哟懦《ㄏ蚩刂最后,在总结全文的基础上,提出有需进一步研究的内容和今后工作的重点。事本文得到国家高技术研究发展计划计划手
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