无轴承交替极电机控制系统改进及实现

推导无轴承交替极电机计及转子偏心的径向悬浮力数学模型，提出零电流同轴定位方法，提高了定转子同轴定位精度，而且避免了同轴位置检测过程中发生的定转子机械碰撞。针对传统悬浮控制方案中各方向上允许的最大悬浮力不相等的问题，提出一种改进型悬浮控制策略，从而实现了电机在任意方向上的最大悬浮出力。针对非正弦气隙磁场的悬浮转子角度测量问题，设计了一套转角转速测量方案，并对测量误差进行了详细分析。对所提方案进行了实验验证，结果表明，控制系统的改进对增加定转子同轴定位精度、降低悬浮系统功耗、提高电机悬浮出力范围和减小控制系统复杂程度具有重要意义。