12_8极无轴承电励磁双凸极电机基本特性研究

《12_8极无轴承电励磁双凸极电机基本特性研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、中图分类号：TM352论文编号：102870318-SX096学科分类号：080800硕士学位论文12/8极无轴承电励磁双凸极电机基本特性研究研究生姓名陆文静学科、专业电气工程研究方向无轴承电机指导教师张卓然教授南京航空航天大学研究生院自动化学院二O一八年三月中图分类号：TM352论文编号：102870318-SX096学科分类号：080800硕士学位论文12/8极无轴承电励磁双凸极电机基本特性研究研究生姓名陆文静学科、专业电气工程研究方向无轴承电机指导教师张卓然教授南京航空航天大学研究生院自动化学院二O一八年三月国家优秀青年科学基金(项目号：51622704)；江苏省杰出青年基金项目（B

2、K20150033）NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofAutomationEngineeringResearchonbasiccharacteristicsofa12/8-polebearinglessdoublysalientelectro-magneticmachineAThesisinElectricalEngineeringbyWenjingLuAdvisedbyProf.ZhuoranZhangSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirem

3、entsfortheDegreeofMasterofEngineeringMarch,2018承诺书本人声明所呈交的硕士学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部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、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本承诺书）南京航空航天大学硕士学位论文摘要内置式起动/发电机作为多电发动机的核心，需要能工作在高温高速的恶劣

4、环境。无轴承开关磁阻电机具有结构简单坚固，容错性好的优点，适合作为内置式起动/发电机。为改进无轴承开关磁阻电机在发电时只能半周期发电且需要复杂的全控整流电路的不足，本文提出了一种新型的12/8极无轴承电励磁双凸极电机，它不仅具有磁阻电机结构简单，性能可靠的优点，而且无需机械轴承，减小了磨损和润滑，适合高温高速的运行环境。本文主要对该电机的基本特性进行了研究，阐述了无轴承电励磁双凸极电机结构及悬浮原理。在忽略磁饱和及考虑边缘磁通的条件下，采用麦克斯韦应力法建立了数学模型，得出悬浮力与各绕组电流和位置角的关系，并通过与有限元仿真结果的对比，验证了悬浮力公式的准确性。此外，通过有限元分析法，本文对无

5、轴承电励磁双凸极电机的电动和发电状态进行了电磁特性分析，包括悬浮绕组电流对静磁场特性、发电特性、电动特性的影响，以及负载对悬浮力的影响。同时对转子偏心情况进行仿真，得出悬浮力-位移刚度曲线，为悬浮力控制奠定了基础。本文还介绍了以TMS320F2812为控制核心的数字悬浮控制系统。通过对悬浮绕组电流信号和转子位移信号的处理，调节输出电压的占空比改变悬浮绕组电流，实现位移和电流的双闭环调节。最后通过对无轴承电励磁双凸极电机进行单方向悬浮实验和两方向同时悬浮实验，实现了转子的静态悬浮。在突加、突卸悬浮力负载时，转子仍可回到中心位置。通过施加不同的悬浮力负载，测试了悬浮力与悬浮绕组电流的关系，并通过与

6、仿真结果的对比，验证了理论的正确性。关键词：无轴承电机，电励磁双凸极电机，数学模型，电磁特性，悬浮控制系统，稳态悬浮I12/8极无轴承电励磁双凸极电机基本特性研究ABSTRACTAsthecoreofthemoreelectricaircraft,theinternalstart/generatorshouldbeabletoworkinhardenvironmentwithhightemperatureandhighspeed.Thebearinglessswitchedreluctancemachinewhichhastheadvantagesofsimplestructureandgoo

7、dfaulttoleranceissuitableforinternalstart/generator.However,thebearinglessswitchedreluctancemachinecanonlyworksinhalfofaperiodandrequirescomplexfullcontrolrectifiercircuit.Inthispaper,anewtypeof12/8-p