无轴承薄片电机转子动力学及稳定性的分析

发布时间：2020-08-20 22:33

【摘要】： 超洁净驱动技术是随着现代科学技术的进步而发展的一种高密封性、超洁净性、无交叉污染的绿色驱动技术,已被广泛应用于生物制药、医疗机械、化工、生命科学、核废料处理等超洁净领域。无轴承薄片电机继承了无轴承电机的所有优点,同时由于省去了轴向磁轴承,密封性能好。可以说直到无轴承薄片电机的出现,才真正将磁悬浮技术融合到了超洁净领域中。 国外,虽然无轴承薄片电机已经进入了工业化应用阶段,但电机系统在高速运行状态下的稳定性差以及抗干扰能力等问题,已经严重的制约了该技术的进一步推广和应用。对于高速运行下的无轴承薄片电机系统,其转子动力学性能的分析和设计很大程度上影响着整个系统的运行性能。以应用于人工心脏血泵的电机系统为例,转子系统的稳定性直接影响使用者的生命安全,因此对本课题的研究具有很重要的理论和实际意义。 本文运用刚体动力学和陀螺力学原理,建立系统被动悬浮转子动力学模型,研究了在不同阻尼、不同函数以及不同参数下系统的稳定性。 为一台无轴承交替极薄片电机设计H∞鲁棒控制器并进行仿真,研究控制器对外扰和模型不确定性的抑制作用,并与经典频域法中的PID控制器的控制效果进行对比分析,考虑了实际电流幅值为仿真模型增加电流限幅,分析电流限幅对系统悬浮特性的影响。 本文还利用dSPACE实时仿真系统实现了采用PID控制器的无轴承交替极薄片电机的静止悬浮。
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TH113
【图文】：

无轴承薄片电机主动悬浮动力学模型的建立及仿真根据主动悬浮的控制原理，将上节中对电机参数的测量和计算结果如图 2.2 给定转速 1500 转/分主动悬浮动力学模型。

被动悬浮特性的分析均建立在转子刚性的基础转方向上转子系统动力学模型模型之前，给出为轴向和径向均对称的刚性转子；在径向所受的合力为零（合力矩不为零）；质心和定子质心始终重合。示，以定转子质心O点为中心，分别建立与转Z 和OX ′Y ′Z ′以及惯性坐标系Oξηζ ，按照轴对子在空间中的任意方位可通过绕 X 轴转α 角，，定子同理。Z

p d lpdm z F F FF kzF c z = = = iii承薄片电机在扭转方向上转子系统动力学模型的仿真将对上文建立的扭转方向上的转子动力学模型进行仿真分析图 3.5 所示。

【参考文献】

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本文编号：2798526