新型无轴承无刷直流电动机DSP控制.pdf

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1、2011年10月机床与液压0ct．2011第39卷第20期MACHINETOOL&HYDRAULICSV01．39No．20DOI：10．3969／j．issn．1001—3881。2011．20．040新型无轴承无刷直流电动机DSP控制戈素贞(绍兴文理学院元培学院，浙江绍兴312000)摘要：将无刷直流电机的优点与磁悬浮轴承的优点相结合，提出一种新型无轴承无刷直流电动机模型，通过研究其悬浮原理和运行原理，建立了DSP控制系统。该系统可以在6个自由度上实现对转子的控制，包括轴、Y轴、轴方向的平动和转动，z轴方向的转动属转速控制问题。测试证明了这种电机结构的合理性

2、和DSP控制系统的可行性。由于这种电机转子转矩磁路和转子悬浮磁路相互独立，不容易造成磁饱和，所以其承载能力相对较高，更重要的一点是电磁转矩控制与径向悬浮力的控制相互独立，无需复杂的解耦控制。关键词：无轴承无刷直流电机；PWM斩波控制；DSP控制器中图分类号：TM921文献标识码：B文章编号：1001—3881(2011)20—109—4DSPControlofInnovativeDCMotorwithoutBearingandBrushGESuzhen(YuanpeiCollege，ShaoxingUniversity，ShaoxingZhejiang31200

3、0，China)Abstract：BycombiningtheadvantagesofmagneticsuspensionbeatingandDCmotorwithoutbrush，akindofinnovativeDCmo—torwithoutbearingandbrushwasraised．Throughstudyingitssuspensionandoperationprinciples，theDSPcontrolsystemwassetup．On6degreesoffree，moveandturnoftheaxle，theYaxleandtheaxlec

4、ouldbecontrolledbythissystem，andtoturninzax—lewasbelongtothecontrolproblemofspeed．Testsprovethatthemotorstructureismorereasonable，andDSPcontrolsystemisfeasi—bility．Duetothetwomagneticfieldsareindependentbetweenmotorandsuspensionbearing，magneticsaturationisnoteasilycaused，SOithashighb

5、eatingcapacity．Thepriorcharacteristicofthemotorisindependentmutuallybetweenelectromagnetismtorqueandra—dialsuspensionforce，andcomplexnonlinearuntiedcoupleisnotneeded．Keywords：DCmotorwithoutbengandbrush；PWMcuttingwavecontrol；DSPcontroller磁悬浮轴承与传统的轴承相比具有无法比拟的优承与无刷直流电动机结合，作者提出一种新型无轴承点，无

6、接触、无机械磨损、转速高、精度高、维护成无刷直流电动机模型，其特点是：(1)具有磁悬浮本低、寿命长、耗损低、不需要润滑和密封等一系列轴承的无接触、无机械磨损、转速高、寿命长等基本优良品质，使无轴承电机在空间应用和高速运行领域特点；(2)具有无刷直流电动机的高效率、高转矩、有着很好的应用前景。高精度的三高特点；(3)与传统直流有刷电机比较，目前国际上无轴承电机的研究工作和学术气氛非克服了直流有刷电机电刷、换向器等机械部件所带来常活跃，从1988年至今已经召开了9届国际磁悬浮的易磨损、产生换向火花、电机转速受限等各种缺轴承会议和数次磁悬浮技术会议。国内无轴承电机的点

7、；(4)主要的一点是电磁转矩控制与径向悬浮力研究起步较晚，尚处于实验室阶段。至今研究的无轴的控制相互独立，无需解耦，这一点具有很好的实用承电机主要有3种：感应型无轴承电机，永磁型无轴价值。承电机和磁阻型无轴承电机，其结构上均是将电机和1无轴承无刷直流电动机结构设计转子悬浮磁路合为一体，将电机的定子铁芯同时作为无轴承无刷直流电动机由永磁同步电动机、驱动磁悬浮绕组的铁芯。虽然它有体稞小、较短的轴长和较高的临界速度等优点-3]，但两个磁场的叠加容器及悬浮绕组等组成，是电机、电子检测及控制等技易造成磁饱和，使电机的承载能力下降，影响电机的术的结合，属于机电一体化的新型电

8、机。其结构示意稳定悬浮；