单绕组磁悬浮开关磁阻电动机非线性解耦控制|磁悬浮开关磁阻电动机-五十年交直流减速电机制造经验 LINIX—

开关磁阻电机厂家

磁悬浮开关磁阻电动机简称BSRM，将开关磁阻电动机与磁悬浮技术相结合，不仅具备开关磁阻电动机结构简单、造价低廉、可靠性高、调速范围广以及高速适应性强等优点，还有效减小了开关磁阻电动机两端采用电磁或其它轴承固有的动、静态损耗和轴向长度，提高了临界转动和功率密度，因此BSRM在高速、超高速领域具有巨大的研究与应用价值。

近年来BSRM因其独特的优势得到了国内外学者广泛关注，出现双绕组和单绕组等多种类型。其中单绕组BSRM中每个定子极上只有一套集中式绕组，相比双绕组BSRM，其绕组结构简单且槽满率高，控制灵活，能有效提高悬浮支撑力与电机功率密度，提高了系统可靠性。然而，与双绕组BSRM相似，单绕组BSRM因其悬浮力和转矩仅由一套绕组提供，转矩和悬浮力之间存在着强烈耦合作用；另外，电机采用双凸极结构，磁路存在局部饱和，导致悬浮力和转矩为复杂非线性函数，这使得单绕组BSRM控制变得非常困难。

近年来，一些学者尝试从电机结构的角度减弱电磁耦合性，相继提出了混合电子极，双定子和永磁偏置等多种结构，这些新结构的提出，一定程度上减弱了电磁耦合作用，但同时导致电机结构复杂，加工、制造和散热困难，而且降低了电机工作效率。若能借鉴传统双绕组BSRM高性能解耦控制方法，而不改变电机结构，直接通过控制来实现单绕组BSRM悬浮力和转矩的独立运行，则有望提升单绕组BSRM综合性能。而在双绕组BSRM中，解决强耦合问题的有效方法是采用逆系统理论进行解耦。然而传统解析逆系统方法的实现依赖于被控系统的精确数学模型，而单绕组BSRM作为一个非线性多变量强耦合系统，模型参数受运行工况变化影响，再加上外部扰动的存在，使得精确模型构建非常困难，这大大限制了传统解析逆系统方法在实际工程中的应用。