导读:本文包含了无轴承永磁电机论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:无轴承,永磁同步电机,悬浮力
无轴承永磁电机论文文献综述
李康,欧阳志宏[1]（2019）在《分析无轴承永磁同步电机研究现状》一文中研究指出文章针对无轴承永磁同步电机运行过程中存在的问题,进行科学化的分析,介绍了无轴承永磁同步电机的特点,如运行效率高、安全性能好等,提出无轴承永磁同步电机的应用对策,仅供参考。(本文来源于《南方农机》期刊2019年21期）
黄磊,朱熀秋[2]（2019）在《无轴承永磁同步电机研究现状及其发展趋势》一文中研究指出无轴承永磁同步电机不仅具有无轴承电机的优良特性还具有磁轴承的优点,在高速高精设备、航空航天、飞轮储能、离心压缩机等领域具有广阔的应用前景。近年来,针对无轴承永磁同步电机的发展,学者们进行了深入研究并取得了丰硕成果。本文在介绍无轴承永磁同步电机工作原理的基础上,详细综述了无轴承永磁同步电机的本体结构、数学模型建立和控制策略等关键技术。并提出了无轴承永磁同步电机未来的发展趋势。(本文来源于《微电机》期刊2019年08期）
赵琛胤[3]（2019）在《无轴承磁通切换永磁电机及其控制系统研究》一文中研究指出磁通切换永磁电机作为一种性能优良的定子永磁型电机解决了普通转子永磁型电机机械一体性差、散热冷却能力低、永磁体易退磁等问题。同时,它的永磁体位于定子上,转子为一个简单的凸极结构,这对调节永磁气隙磁场提供了极大便利,在强大的聚磁效应的作用下,可以使相同体积大小的电机具有更高的转矩输出能力。另一方面,无轴承电机具有无磨损、免维护、免润滑、寿命长等特点,在一些特殊的超洁净医疗卫生、高精度、密封泵等领域具有广阔的应用前景,得到了国内外学者的广泛重视。本文将无轴承电机技术与磁通切换永磁电机基本理论融为一体,提出一种无轴承磁通切换永磁电机(Bearingless Flux-Switching Permanent Magnet Motor,简称BFSPMM),并围绕其结构设计、运行机理、电磁性能分析、数学模型、控制方法、数字控制系统等方面进行研究,设计了新型BFSPMM基本结构,研究了径向悬浮力的产生原理,分析了转矩与径向悬浮力相关性能,建立转矩与径向悬浮力的数学模型,提出了自适应非奇异终端滑模控制方法,设计并构建了BFSPMM数字控制系统,进行了实验研究。论文主要工作及取得成果如下:(1)由于BFSPMM磁场分布较为复杂,针对容易出现的转矩与径向悬浮力之间的耦合、径向悬浮力方向难以精准控制、单位体积永磁体功率表现低等问题提出一种新型的BFSPMM。在介绍了电机基本结构的基础上,对电机功率尺寸方程、定转子极对数配比、永磁体结构、基本结构参数、绕组结构及参数进行了设计。其中,对于永磁体结构的选取采用有限元法进行分析,通过对比两种永磁体结构下电机主要电磁性能差异以及单位体积下的永磁体功率表现差异而最终确定了电机的结构。最后,对BFSPMM的转矩与径向悬浮力的产生原理进行了详细分析。(2)采用有限元分析法对BFSPMM的磁场分布、空载永磁磁链、空载反电动势、定位力矩、电感、转矩和径向悬浮力等基本电磁性能进行研究与分析,证明了提出的电机基本结构的合理性,验证了转矩与径向悬浮力的产生原理的正确性与有效性。(3)针对BFSPMM易出现的径向悬浮力方向难以控制以及转矩与径向悬浮力耦合严重等问题,对其径向悬浮力的可控性和转矩与悬浮力之间解耦性进行了深入分析。由于该电机悬浮力绕组的特殊设计,可实现任意方向和大小的径向悬浮力控制,具有可靠的径向悬浮力可控性。通过有限元分析,详细分析了转矩与径向悬浮力的耦合情况,证明该电机具有良好的解耦性能。(4)对于BFSPMM转矩子系统数学模型而言,建立了电压方程、磁链方程、转矩方程和机械运动方程。而径向悬浮力数学模型则通过结合麦克斯韦张量法实现,建立了电机转矩绕组磁动势模型、悬浮力绕组磁动势模型、永磁体的气隙磁动势模型和气隙磁导模型,推导了径向悬浮力数学模型,最终通过有限元计算结果与模型计算结果对比分析证明了数学模型的正确性与有效性。(5)基于普通的定子磁场定向控制,提出了一种对数学模型依赖性低、抗干扰能力更强且系统动态响应速度更快的自适应非奇异终端滑模控制,它可使整个系统具有较小的超调和稳态静差、更强的鲁棒性,并可使系统在预定时间内收敛,并通过仿真计算结果验证滑模控制方法的可行性。(6)完成了BFSPMM实验样机的加工,构建了基于TMS320F28335的电机数字控制系统。为了验证该控制系统的有效性与正确性,采用SVPWM技术实现电机定子磁场定向控制,对BFSPMM进行了起动、悬浮、调速和干扰实验,实验结果证明BFSPMM数字控制系统能够实现电机的稳定悬浮运行,具有良好的动、静态特性,为其在超洁净医疗卫生、密封泵等相关领域的应用提供了实验基础。(本文来源于《江苏大学》期刊2019-06-01）
郝正杰[4]（2019）在《无轴承永磁同步电机调速及转子振动抑制研究》一文中研究指出无轴承永磁同步电机(Bearingless Permanent Magnet Synchronous Motor,BPMSM)是一种将磁轴承技术与传统永磁同步电机相结合的新型电机,其具备无机械摩擦、清洁、噪声低等优势,克服了传统电机因轴承摩擦引起的转速限制难题,适用于各种高速领域。然而目前BPMSM调速系统仍采用传统永磁同步电机的方法,缺乏针对BPMSM特性的转速控制研究,并且在BPMSM基速以上的转速控制方法也少有研究;因为BPMSM不依靠机械轴承仅需悬浮力就能支承转子,其质量不平衡会产生较大偏心力,导致转子出现与转速同频的振动,在BPMSM高速状态下会严重影响转子悬浮的稳定性。本论文针对上述问题提出一种基于增磁调压的BPMSM转速控制方法,将弱磁控制应用于BPMSM以实现电机基速以上的转速控制,并对BPMSM不平衡补偿控制进行了研究。本论文在江苏省重点研发计划项目(BE2016150)的支持下,围绕BPMSM的结构,工作原理,数学模型建立,调速控制及转子振动补偿等内容展开研究。论文主要工作及成果如下:1.详细介绍了BPMSM的机械结构,同时研究了电机内部转子所受到的电磁力及其作用,并阐述了BPMSM悬浮力原理,再根据电磁力特性,推出了BPMSM悬浮力和转矩精确数学模型,最后采用有限元分析来比较数学模型计算结果以证明数学模型的正确性。2.为了减小BPMSM的转速波动以及悬浮力负载对转子悬浮性能的影响,提出了一种基于增磁调压的BPMSM转速控制,基于BPMSM数学模型,阐述了增磁调压的原理,此外说明了增磁对电机突加负载时悬浮性能的作用,并基于增磁调压控制设计了BPMSM控制系统,提出了增磁和调压的协同控制方式来提高转速性能;然后提出了基于电压调节法的BPMSM弱磁控制以实现电机基速以上的转速控制,并采用了精确反馈线性化解耦控制以提高转速的动态性能。最后利用仿真验证了所提出控制策略的有效性。3.为了解决BPMSM转子质量不均匀而使转子产生同频振荡的问题,设计了一种新的不平衡补偿控制策略,通过自动搜索转子不平衡质径积,以此生成补偿信号,并详细阐述了BPMSM转子不平衡质径积的自适应搜索过程。与直接补偿不平衡力相比,转子不平衡质径积与转速无关,不需要实时对电机转速同频信号进行采样。最后通过仿真实验证明了基于不平衡质径积的补偿控制策略的可行性和有效性。4.依据BPMSM工作原理及要求,分别设计了BPMSM实验平台的软件和硬件,以TMS320F2812 DSP为控制芯片建立了BPMSM的数字控制实验平台。在数字控制系统中进行了基础性实验测试,证明了本文所设计数字控制系统的可行性,最后通过样机实验对上述提出的调速方案进行验证。(本文来源于《江苏大学》期刊2019-04-01）
黄磊[5]（2019）在《无轴承永磁同步电机无传感器检测及控制研究》一文中研究指出无轴承永磁同步电机(Bearingless Permanent Magnet Synchronous Motor,BPMSM)是一种将磁轴承和永磁同步电机技术相结合的新型电机。这种电机不仅具有磁轴承的无机械摩擦磨损、无需润滑和密封、无污染、高速度、高精度、寿命长等优点,还具有永磁同步电机功率密度大、效率高、无励磁绕组等优良特性,在精密高速电主轴、飞轮储能等装备中具有潜在的应用前景。为了确保BPMSM能够稳定旋转和转子悬浮运行,需要精准检测转子的转速和位移,传统的转速和位移传感器不仅增加了电机的轴向体积和成本,还降低了系统的可靠性,限制了其在高速或者超高速场合下的运用,因此研究BPMSM无速度和无位移传感器自检技术具有重要意义。本论文在江苏省重点研发计划项目(BE2016150)等资助项目的支持下,对BPMSM的数学建模、无速度传感器技术、无位移传感器技术、数字控制系统和实验平台开展了研究工作。论文的主要工作及取得的成果如下:1.系统阐述了BPMSM研究现状以及未来的发展趋势。分析了BPMSM电磁转矩和径向悬浮力产生机理,并采用虚位移法和磁路原理分别推导了悬浮力和电磁转矩数学模型。2.提出了一种无速度传感器复合控制系统,在低速时,采用一种改进脉振高频信号注入法,解决了传统脉振高频信号注入法中使用高阶滤波器引起的信号延迟和相位偏移问题。中高速时,在改进反电势观测器基础上采用一种广义二阶积分器锁频锁相环技术,提高了转子速度和位置估计精度。构建了复合控制系统的MATLAB仿真平台,对控制方法的可行性进行了验证。结果表明,该复合控制方法能够在不同速度段精准估算出BPMSM转子角位置和速度,且具有较高的抗干扰能力。3.提出了一种基于改进广义二阶积分器的悬浮力绕组磁链辨识模块。首先,从BPMSM电感矩阵模型出发,推导了悬浮力绕组磁链和径向位移之间的关系,提出了一种BPMSM无位移传感器自检测控制方法。构建了无位移传感器仿真平台,仿真结果验证了所提出的无位移传感器控制方法的正确性和可靠性。4.从硬件和软件两方面对BPMSM实验平台进行了研究和开发,并进行了相关实验研究。(本文来源于《江苏大学》期刊2019-04-01）
程一峰[6]（2019）在《组合磁极式无轴承永磁同步电机及其预测控制研究》一文中研究指出电机是现代工业生产中最重要的机械设备之一,促进社会生产力的不断提高,其使用寿命、运行性能、生产成本等问题对整个社会生产和经济发展具有重要的影响。无轴承永磁同步电机(bearingless permanent magnet synchronous motor,BPMSM)集成了磁悬浮轴承和永磁同步电机的优点,具有传统电机难以实现和替代的优势,成为特种电气传动领域研究的重要方向。为了改善电机气隙磁密的正弦性,获得较小的转矩脉动和悬浮力脉动,本文提出了永磁体组合磁极式结构。以组合磁极式BPMSM为研究对象,对其悬浮力产生原理进行分析,推导出了数学模型,对转子进行优化设计并提出了预测直接控制策略。1、对组合磁极式BPMSM的基本结构进行了介绍,分析了电机内部的电磁力,包括Lorentz力和Maxwell力。推导出了转子偏移状态下组合磁极式BPMSM的数学模型,并给出了转子运动数学模型。介绍了五自由度的组合磁极式BPMSM机械结构,构建了电机系统的控制框图,为进一步研究奠定了基础。2、建立了组合磁极式BPMSM的有限元模型,为了提高优化设计的效率,提出了高效的优化设计方法Taguchi法。基于有限元分析,以减小转矩脉动和悬浮力脉动为目标,对永磁体厚度,转子磁极所占转子极距的比例,高剩磁材料占组合磁极比例和磁极材料进行了优化设计,得到转子模型。最后对优化后的组合磁极式BPMSM的径向悬浮力进行了分析,在此基础上,为了验证优化的效果,将单一磁极与组合磁极的BPMSM性能进行了对比分析,验证了所设计电机性能的优越性。3、为了解决传统直接控制中采样时间延迟的问题,提出加入预测控制算法模型。介绍了预测控制的基本原理,推导了预测直接控制算法的数学模型,并进行了延迟时间的补偿,在此基础上建立了预测直接控制系统,在仿真软件中搭建了仿真模型。仿真分析表明,与传统的直接控制相比,所提出的预测直接控制策略减少了BPMSM的磁链、转矩和悬浮力的波动,在电机的转速发生变化或者受到扰动时,电机经过短暂调整后,可以更快地恢复稳定悬浮和运转。4、以组合磁极式BPMSM的工作原理和提出的控制策略为基础,对控制系统进行了软硬件设计,其中硬件电路包括DSP2812最小系统板、功率驱动板、接口电路板等硬件模块,软件部分包括转矩中断服务程序,悬浮力中断服务程序以及人机交互程序设计方案。在此实验平台的基础上进行了调试实验。(本文来源于《江苏大学》期刊2019-04-01）
许颖,朱熀秋[7]（2019）在《无轴承永磁同步电机系统及其关键技术发展综述》一文中研究指出无轴承永磁同步电机集成永磁电机和磁轴承的特性,具有无摩擦、无需润滑和密封、高速高精、寿命长等优点,在高速精密电主轴、飞轮储能、血液泵、化工泵等特殊电气传动领域具有潜在应用价值。该文首先阐述无轴承永磁同步电机转矩和径向悬浮力产生机理,再对其结构优化设计和数学建模进行详细总结和分析,并从磁场定向控制、悬浮力绕组独立控制、直接控制、非线性解耦控制等方面综述其控制策略,最后从电机优化设计、控制策略、无传感器技术、容错控制及应用领域等方面展望发展趋势。(本文来源于《中国电机工程学报》期刊2019年10期）
苏伯凯[8]（2018）在《电动汽车飞轮电池用无轴承永磁同步电机热分析与数字控制系统研究》一文中研究指出飞轮电池是一种新型物理储能方式,具有功率密度高、无污染、安全性能高等优点,应用到电动汽车中可提高汽车动力性与经济性。无轴承永磁同步电机(Bearingless Permanent Magnet Synchronous Motor,BPMSM)是近年来出现的集悬浮与旋转于一体的新型电机,应用到飞轮电池系统中可进一步提升飞轮转速,简化系统结构。本文在国家自然科学基金(51305170)、江苏省优秀青年基金项目(BK20170071)与江苏省高等学校自然科学研究重大项目(17KJA460005)的支持下,主要开展了 BPMSM悬浮力数学模型、电磁特性分析、温度场建模与分析、数字控制系统与实验等相关研究。主要内容如下:1、在阐述麦克斯韦力的基础上,介绍了 BPMSM悬浮力产生的原理。应用麦克斯韦(Maxwell)应力张量法,从气隙磁动势的角度出发,逐步推导得出了BPMSM悬浮力数学模型。2、采用参数化建模的方法,建立了叁种不同转子拓扑结构的BPMSM有限元模型。比较了叁种结构BPMSM的转矩性能与悬浮力性能,考虑到在飞轮电池领域的应用,选择内置式无轴承永磁同步电机(Interior IBPMSM,IBPMSM)作为研究对象,并在此基础上详细研究了 IBPMSM的磁场分布、感应电动势、电感等其它电磁性能。3、BPMSM定子槽中具有两套绕组,导致损耗较大。针对该问题,开展了BPMSM温度场的研究。应用有限元法计算了 BPMSM的铁芯损耗和永磁体涡流损耗,并将其转换为热源。在此基础上,对气隙与绕组绝缘进行等效处理,并在ANSYS/Workbench中建立了 BPMSM温度场模型。通过加载热源、导热系数、散热系数,对BPMSM叁种典型运行工况进行了仿真分析。4、针对BPMSM传统控制方法的不足,提出了基于空间矢量脉宽调制(Space Vector Pulse Width Modulation SVPWM)的控制策略实现对BPMSM转矩与悬浮力的高效控制。基于控制核心芯片TMS320F2812DSP,设计了相应的硬件系统,包括电源电路、电流信号处理电路、位移信号处理电路、光码信号处理电路、PWM保护电路、驱动电路等;编写了相应的软件系统,包括转速及转子角度计算模块、转子初始定位模块等,为BPMSM的实验研究奠定了基础。5、在设计的BPMSM数字控制系统软硬件基础上,构建了 BPMSM实验平台,开展了相关实验,包括静态悬浮实验与悬浮运行实验。实验结果表明,两种实验状态下BPMSM均可实现稳定运行。(本文来源于《江苏大学》期刊2018-06-02）
陈腾[9]（2018）在《单绕组无轴承永磁薄片电机的刚度特性研究》一文中研究指出随着科技的发展,将人造器械植入人体,代替人体器官实现生理功能,逐渐成为一种重要的医学治疗手段,其中较为典型的是血液循环辅助设备。血液循环辅助设备中的主要组成部分,即人造血泵以手术的方式植入人体,直接与心脏动静脉血管连接。血液进入血泵腔体,经血泵驱动后,重新流回人体血液循环系统,从而达到辅助血液循环的治疗效果。血液循环辅助设备由于涉及到机械、电子、流体、生物医疗等多学科领域,在理论研究和实际工程应用方面,还存在许多技术难点和瓶颈。本文主要针对应用于血泵中的一种典型驱动方式,即对无轴承电机驱动的刚度特性进行研究。本文以单绕组无轴承永磁薄片电机作为研究对象,研究电机结构、尺寸和材料特性等因素对电机刚度特性的影响机理。首先,本文建立了影响机理的解析模型;再以有限元分析的方法,对比分析了所建解析模型的准确性,并根据有限元分析结果修正了解析模型;最后通过实际测量原理样机的刚度特性,对修正后的解析模型进行了验证。本文根据等效磁路网络的分析思想,对研究对象的内部磁场进行分析,结合麦克斯韦应力张量和虚功原理,建立了单绕组无轴承永磁薄片电机的轴向被动刚度、径向被动刚度、径向力-电流特性以及转矩-电流特性的解析模型。使用电磁场有限元软件ANSYS Maxwell对电机进行了有限元分析,得到轴向被动刚度、径向被动刚度、径向力-电流特性以及转矩-电流特性的数值计算结果。通过对比数值计算结果与解析计算结果,分析了所建解析模型的准确性,修正了所建解析模型。根据电机刚度特性的测量需求,设计了电机刚度测量实验台,对所加工原理样机的轴向被动刚度和径向被动刚度进行了测量,验证了修正后的轴向被动刚度特性和径向被动刚度特性解析模型的准确性。本文的研究结果能为电机的控制研究和电机本体的优化设计提供参考和借鉴。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2018-06-01）
杨燕矫[10]（2018）在《无轴承永磁同步电机运行机理的探索与优化》一文中研究指出基于无轴承永磁同步电机相关理论和转子悬浮机理,对相关研究成果和存在问题进行总结,从而探索构建优化设计模型,尝试探讨无轴承永磁同步电机的未来走向。(本文来源于《计算机产品与流通》期刊2018年04期）
无轴承永磁电机论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
无轴承永磁同步电机不仅具有无轴承电机的优良特性还具有磁轴承的优点,在高速高精设备、航空航天、飞轮储能、离心压缩机等领域具有广阔的应用前景。近年来,针对无轴承永磁同步电机的发展,学者们进行了深入研究并取得了丰硕成果。本文在介绍无轴承永磁同步电机工作原理的基础上,详细综述了无轴承永磁同步电机的本体结构、数学模型建立和控制策略等关键技术。并提出了无轴承永磁同步电机未来的发展趋势。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
无轴承永磁电机论文参考文献
[1].李康,欧阳志宏.分析无轴承永磁同步电机研究现状[J].南方农机.2019
[2].黄磊,朱熀秋.无轴承永磁同步电机研究现状及其发展趋势[J].微电机.2019
[3].赵琛胤.无轴承磁通切换永磁电机及其控制系统研究[D].江苏大学.2019
[4].郝正杰.无轴承永磁同步电机调速及转子振动抑制研究[D].江苏大学.2019
[5].黄磊.无轴承永磁同步电机无传感器检测及控制研究[D].江苏大学.2019
[6].程一峰.组合磁极式无轴承永磁同步电机及其预测控制研究[D].江苏大学.2019
[7].许颖,朱熀秋.无轴承永磁同步电机系统及其关键技术发展综述[J].中国电机工程学报.2019
[8].苏伯凯.电动汽车飞轮电池用无轴承永磁同步电机热分析与数字控制系统研究[D].江苏大学.2018
[9].陈腾.单绕组无轴承永磁薄片电机的刚度特性研究[D].哈尔滨工业大学.2018
[10].杨燕矫.无轴承永磁同步电机运行机理的探索与优化[J].计算机产品与流通.2018