论文部分内容阅读
在高速和超高速电机研究领域内,无轴承电机突破了传统电机的理论范畴,它本身既可产生驱动负载的电磁转矩,又能产生支撑转子悬浮的磁悬浮力,使转子实现无机械摩擦旋转,是一种集驱动与自悬浮功能于一体的新型磁悬浮电机。其中无轴承异步电机具有结构相对简单、可靠性高、坚固耐用、成本相对较低、气隙均匀等一系列优点,因此成为高速电机设计最有发展前途的方案之一。
本论文从无轴承异步电机的基本原理出发,重点分析了无轴承异步电机的磁悬浮机理。提出并成功地建立了定、转子定位偏心时实际运行工况下的磁悬浮力计算的解析模型,对无轴承异步电机的设计和控制提供了理论依据。
本文在介绍电磁场有限元数值计算方法基础上,借助近些年来发展迅速的电磁场数值计算工具——有限元软件ANSYS,对无轴承异步电机内部电磁场进行分析计算。通过ANSYS参数化设计语言APDL,建立了有限元计算软件ANSYS和VC++程序设计之间的接口。使用VC++6.0对ANSYS分析无轴承异步电机内部电磁场进行二次开发,用户只需在设计分析软件界面中输入参数,系统即能自动调用ANSYS在后台进行计算,得到所需要的数据和图形,供设计人员参考使用。因此,可让一般的电机设计人员借助本系统也能很好地进行无轴承异步电机电磁场有限元分析。
通过ANSYS对无轴承异步电机内部电磁场进行分析计算,获得了无轴承异步电机较为精确的计算参数,验证了本文提出的磁悬浮力解耦控制的机理与控制方法的可行性和合理性,从而实现了对无轴承异步电机转子静态的稳定悬浮。