磁链反转无轴承片电机

悬浮力解耦

针对直接悬浮电流型磁链反转无轴承片电机，提出基于先进磁场模型的悬浮力解耦控制策略，有效抑制径向悬浮力耦合引起的转子振动。

Liu, Jiayun · Qu, Ronghai Hai · 李大伟 · Kong, Wubing Bin · Zou, Tianjie · 孙晓东

IEEE Transactions on Transportation Electrification 2024

技术优势

径向力算得准

建立的先进磁场模型考虑双凸极磁导、转子磁势变化和漏磁，用麦克斯韦应力张量法计算主动径向力，结果与有限元分析吻合良好，为控制提供精确模型。

悬浮更平稳

基于所提模型的解耦策略有效减小力波动并减轻转子振动，样机实验结果验证悬浮性能提升。

控制设计有依据

通过分析识别出导致悬浮力耦合的磁场分量，揭示耦合机理，为解耦控制策略提供理论依据。

应用场景

• 无轴承电机：直接采用该样机结构，集成解耦控制实现无机械轴承的稳定悬浮。
• 磁悬浮轴承：利用磁场模型精确计算径向力，替代传统机械轴承实现悬浮。
• 电机控制：采用所提解耦策略抑制力耦合，简化悬浮控制算法。
• 高速电机：减轻转子振动，提升高速旋转下的悬浮稳定性。