资源描述：
《无轴承薄片电机磁体形状优化设计及系统实现》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、无轴承薄片电机磁体形状优化设计及系统实现第27卷第l2期2007年4月中国电机工程ProceedingsoftheCSEEVo1.27No.12Apr.2007~2007Chin.Soc.forElec.Eng.文章编号:0258-8013(2007)12-0028-05中图分类号:TM343文献标识码:A学科分类号:470.40无轴承薄片电机磁体形状优化设计及系统实现廖启新,邓智泉,王晓琳(南京航空航天大学自动化学院电气工程系,江苏省南京市210016)OptimizationofPMShapeofBeari
2、nglessSliceMotorsandSystemRealizationLIAOQi-xin,DENGZhi-quan,WANGXiao-lin(DepartmentofElectricalEngineering,CollegeofAutomationEngineering,NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics,Nanjing210016,JiangsuProvince,China)ABSTRACT:Recently,thebearinglessperma
3、nentmagnet(PM)slicemotorhasattractedtheattentionofindustry.ThemagneticbengisintegratedintothePMmotor,thestructureisverysimply,andthecostisdecreasedtremendously.ButtheradialsuspensionofthebearinglessPMslicemotoraffectsthesuspensionintheother3freedomdegreesdee
4、ply,andhighintegrationcauseacriticaldemandoflosscontro1.Inordertoimprovethesuspensionperformanceandreducetheloss,anewmethodofoptimizationofPMshapewhichisbasedonFEMisproposedinthispaper.TheresultsofFEMandexperimentshowthattheharmoniccomponentisverysmallandthe
5、pulseofsuspensionforceisalmosteliminatedaftero~imization.Anditiseasytorealizelesslossandobtainagoodperformance.KEYWORDS:magneticsuspension;bearingless;slicemotor;o~imizationofpermanentmagnet;finite-element摘要:无轴承永磁薄片电机引起了工业界的关注.这种电机集电机与磁轴承于一体,并利用被动磁悬浮与主动磁悬浮相结
6、合的方法简化了结构,降低了成本.因其独特的结构,无轴承永磁薄片电机的径向悬浮性能对其各自由度悬浮性能有较大的影响,同时其集成度高,对损耗有较严格的要求.该文从这2个方面出发提出了一种基于有限元分析的表贴式永磁无轴承薄片电机永磁体形状的优化设计方法.仿真与实验证明,永磁体经优化设计后,其转子磁场谐波含量非常小,损耗小,悬浮力脉动小,易于获得良好的悬浮性能.关键词:磁悬浮;无轴承;薄片电机;磁体优化;有限元基金项目:国家自然科学基金项1~1(50507008).ProjectSupportedbyNationalN
7、aturalScienceFoundationofChina(50507008).0引言传统的磁轴承的旋转系统占用了相当的轴向空间,加大了电机转子的轴向长度.而无轴承技术将磁轴承和电机集成为一体,提高了电机的轴向利用率,使电机成为集驱动与悬浮为一体的动力系统,从而达到缩短转子轴向长度的目的.其原理是利用外加的一套悬浮绕组改变电机中原有磁场的分布,从而产生可控径向悬浮力.但普通无轴承电机只能实现转子一端的两自由度径向悬浮,要实现五自由度的全悬浮,另一端仍然要靠磁轴承或另一台无轴承电机来实现悬浮,这样其轴向长度的缩
8、短就非常有限,同时结构也更趋于复杂【l埽J.无轴承薄片电机则在利用无轴承技术实现径向悬浮的基础上,依靠磁阻力实现其他3个自由度上的被动悬浮.转子轴向利用率大为提高,结构也更加简单如图1所示.这种电机除具有磁悬浮技术的无磨损,无润滑,无机械噪声等的特点外,还具有轴向利用率高,体积小,结构简单,可靠性高等特点.而且由于其转子可以与外界完全隔离,能够达到非常高的密封性,在超纯净驱动领域极具应
