永磁型無軸承電機解耦控制策略研究

孫香梅　孫海軍　劉曉琴

摘 要：近些年來，無軸承電機在各個領域得到了廣泛的應用，并且取得了較好的應用效果，實現了社會的進步和發展。無軸承電機具有無摩擦、無潤滑以及轉速快等優勢，具有較大的應用前景。而在無軸承電機中，永磁型無軸承電機得到了廣泛的認可，其具有運行可靠、功率大的優勢。而在文章的研究中，主要針對于永磁型無軸承電機的解耦控制策略進行了相關方面的分析和探討，希望通過文章的研究，能夠進一步提高永磁型無軸承電機的應用水平，實現其良好的發展。

關鍵詞：永磁型無軸承電機；解耦控制；策略

前言

在多年的發展中，無軸承電機的發展也極為迅速，而且，無軸承電機具有無磨損、無摩擦、結構緊湊、無潤滑、臨界轉速高等相關的優點，尤其是在永磁型無軸承電機運行的過程中，更是具有較長的使用壽命。另外，經過多年的發展，對電機的運行要求也越來越高，如，要求電機必須具備長壽命、超高速、無機械噪聲運行等，因此，需要對電機進行不斷的改進和完善。永磁型無軸承電機是無軸承電機的重要組成部分，所具備的無磨損、無摩擦、無潤滑等優勢也將成為發展的重要組成部分，當然，永磁型無軸承電機在運行的過程中，經常會發生解耦的現象，對永磁型無軸承電機的運行會產生極大的影響，對此，文章主要對永磁型無軸承電機解耦控制策略進行分析。

1 永磁型無軸承電機概述

永磁型無軸承電機是無軸承電機的一種，主要根據轉子的結構來對其進行分類，除了永磁型無軸承電機以外，還有磁阻型、感應型等無軸承電機類型，當然，通過大量的實踐調查發現，永磁型無軸承電機的應用較為廣泛，并受到廣大社會各界的重視[1]。永磁型無軸承電機被廣泛的應用到長壽命、電機超高速、無機械噪聲運行的生命科學以及航空航天等多個領域中，并被列入到重點研究對象，具有較大的應用前景。

2 永磁型無軸承電機解耦

永磁型無軸承電機雖然被廣泛的應用到多個領域中，但是，在永磁型無軸承電機實際運行的調查中發現，永磁型無軸承電機經常會出現解耦的現象，也給永磁型無軸承電機的正常運行造成極大的影響[2]。永磁型無軸承電機解耦現象的發生，會使無軸承電機的運行效率產生影響，甚至會造成無軸承電機運行故障，不利于永磁型無軸承電機的運用。

3 永磁型無軸承電機解耦控制策略分析

永磁型無軸承電機的運行所具備一定的優點，如，無磨損、無摩擦、無潤滑等，然而，結合以上的分析中了解到，當前永磁型無軸承電機在運行時會產生解耦的現象，不利于永磁型無軸承電機的穩定運行，對此，必須采取有效的控制策略，具體分析如下。

3.1 永磁型無軸承電機氣隙磁場定向控制

通過以上的分析了解到，永磁型無軸承電機在正常運行的過程中會發生解耦的現象，而要對其進行控制，則需要采取有效的措施，如，永磁型無軸承電機氣隙磁場定向控制[3]。該控制方法主要是在永磁型無軸承電機正常運轉的過程中，由轉子永磁體與轉矩繞組電流共同產生的，當然，能夠將轉矩繞組的氣隙場幅值保持到恒定狀態，并且將無軸承電氣控制系統中的公共坐標系統實軸固定到轉矩繞組氣隙磁場軸線上的話，可以實現對電機轉矩繞組進行氣隙磁場的定向控制，從而有效的對永磁型無軸承電機解耦進行有效的控制，避免了解耦現象對永磁型無軸承電機的運行造成影響。

3.2 永磁型無軸承電機轉子磁場定向控制

永磁型無軸承電機解耦是以往永磁型無軸承電機運行主要面臨的問題，對永磁型無軸承電機的運行效率將會造成極大的影響，因此，必須做好解耦控制工作[4-5]。除了以上提到的氣隙磁場定向控制措施以外，還可以采用轉子磁場定向控制措施。以往對永磁型無軸承電機的解耦控制主要采用的是轉矩繞組轉子磁場定向控制方式來實現對永磁型無軸承電機解耦的控制，而由于永磁型無軸承電機的轉矩在繞組過程中所產生的勵磁電流將會比轉子永磁體的勵磁電流小很多，從而造成永磁型無軸承電機解耦控制效率不高，從而影響到永磁型無軸承電機的運行效率。通過對永磁型無軸承電機的實際運行情況來分析，由于永磁型無軸承電機的轉矩繞組氣息磁場主要是由轉子永磁體所產生的，因此，對永磁型無軸承電機解耦控制可以采用轉子永磁體產生的氣息磁鏈來代替轉矩繞組氣隙磁鏈，實現對永磁型無軸承電機解耦的控制，提升永磁型無軸承電機的運行效率。

4 結束語

綜上所述，傳統的永磁型無軸承電機在運行的過程中，經常會出現解耦的現象，對永磁型無軸承電機的運行效率造成極大的影響，而對永磁型無軸承電機解耦的控制也成為永磁型無軸承電機穩定運行的關鍵。通過文章對永磁型無軸承電機解耦控制策略的分析，作者結合自身多年的工作經驗以及自身對永磁型無軸承電機的了解，主要對如何對永磁型無軸承電機解耦控制的措施進行分析，希望可以提升永磁型無軸承電機的運行效率，實現永磁型無軸承電機的有效運行和合理應用，促進永磁型無軸承電機的良好發展。

參考文獻

[1]張丹，曾勵.無軸承電機的解耦控制與仿真研究[J].機電一體化，2008，14（8）：116-117.

[2]段春霞.磁懸浮無軸承電機控制系統的研究[J].電腦開發與應用，2009，2（5）：224-225.

[3]卜文紹，曹磊，董雙元，等.圖解分析法講解無軸承電機磁懸浮控制原理[J].電氣電子教學學報，2010，16（1）：189-190.

[4]趙筱赫，張銳，宋海洋.基于載波電流的無軸承電機無位移傳感器研究[J].河南科技學院學報（自然科學版），2013，16（2）：138-139.

[5]孫海.參數在線辨識永磁無軸承電機無傳感器控制[J].系統仿真學報，2009，11（13）：118-119.

作者簡介：孫香梅（1993，5-），女，漢，遼寧錦州人，單位：遼寧石油化工大學信息與控制學院電氣1201班，大學本科在讀，研究方向：電機控制。