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一种单绕组无轴承开关磁阻电机抑制转矩脉动和悬浮力波动的控制方法
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2018-04-23
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无轴承开关磁阻电机（ Bearingless Switched Reluctance Motor，BSRM）利用磁轴承与电机结构的相似性，将产生悬浮力的绕组叠绕在普通开关磁阻电机（ Switched Reluctance Motor，SRM）的定子上，从而兼具悬浮与旋转功能。因此，BSRM结合了磁轴承和SRM的优点，如结构坚固、容错性强、高速适应性好、无机械摩擦和适应恶劣的工作环境等。自20世纪90年代以来，关于BSRM的研究得到广泛关注，研究内容主要集中在电机数学模型的推导、控制方法的优化以及新型电机结构的设计等。
由于BSRM的双凸极结构，其转矩和悬浮力均与绕组电流及转子位置和电机参数有关，为了实现电机的旋转和悬浮功能，传统控制方法需要精确的数学模型来设计合理的电流控制算法。此外，由于相电流在换相期间无法及时、准确地跟踪，因此换相期间存在较大的悬浮力波动，甚至出现悬浮力不连续现象。
本文首先介绍了12/8极单绕组BSRM工作原理，然后介绍了传统控制方法和所提出的DITC&DFC工作原理，最后通过Matlab/Simulink模型仿真以及原理样机实验，验证了所提出的方法在抑制BSRM辖矩脉动和悬浮力波动上的可行性和有效性。
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