ISSN10003762 CN41 1148/TH
轴承2017年3期 Bearing 2017,No.3
1418
DOI:10. 19533/j. issn1000 3762. 2017. 03. 004
内置式无轴承永磁同步电动机电磁特性分析
罗师"，孙晓东a,lb，周铸”，杨泽斌"°，李可e
（1.江苏大学a.汽车与交通工程学院，b.汽车工程研究院，e.电气信息与工程学院，江苏镇江212013；
2.江苏大全凯帆开关有限公司，江苏镇江212013)
摘要：介绍了无轴承永磁同步电动机的悬浮原理，给出了一台转矩极对数为2、悬浮极对数为3的内置式无轴承永磁同步电动机样机的参数以及有限元模型，并对模型进行电磁特性分析。结果表明：磁链的3次谐波分量较高，交轴电感比直轴电感高很多，齿槽转矩只会引起转矩脉动，悬浮力与根据Maxwell应力法建立的数学模型比较吻合。
关键词：内置式无轴承永磁同步电动机；永磁磁链；电感：转矩；悬浮力；有限元分析
中图分类号：TH133.3；TM346
文献标志码：B
文章编号：10003762(2017)03-001405
ElectromagneticCharacteristicsAnalysisofAnInteriorBearingless
Permanent Magnet SynchronousMotor
Luo Shuai'", Sun Xiaodong*i, Zhou Zhu", Yang Zebin'e, Li Ke'c
(1a. School of Automobile and Traffic Engineering; 1b, Automotive Engineering Research Institute; 1c. School of Electrical and Information Engineering, Jiangsu University, Zhenjiang 212013, China;2. Jiangsu Daqo kfine
switch Co. ,Lid. , Zhenjiang 212013, China)
Abstract: The operation principle of the IBPMSM is introduced. The prototype with two pole pairs of the torque wind-ings and three pole pairs of the suspension windings and finite element model are presented. Furthermore, the electro magnet characteristics of the prototype are analyzed. The finite element analysis results show that the third order har-monic is high in the permanent magnet flux linkage, the q axis inductance is much larger than that of the d axis, the iapoaaradn aaoa aarooa eadononauoanouro built based on the Maxwell tensor method.
Key words: IBPMSM; permanent magnet flux linkage; inductance; torque; suspension force; finite element analysis
无轴承电动机于1988年由瑞士学者Bosch首次明确提出】，之后随着自动控制、数字信号处理收稿日期：2016-05-03；修回日期：2016-09-06
基金项目：国家自然科学基金项目（51305170，51475214）；中国博士后科学基金项目（2016M601726，2015T80508）；江苏省自然科学基金项目（BK20130515，BK20141301）；江苏省六大人才高峰项目（2015-XNYQC-003，2014 ZBZZ-017，2016-GDZB-096）；江苏大学高级人才科研启动基金项目（12JDG057，14JDG076）
作者简介：孙晓东（1981一），男，副教授，博士，硕士生导师，主要研究方向为特种电动机、运动控制、新能源汽车驱动控制、非线性智能控制等，E-mail;xdsun@ujs.edu.cn；杨泽斌（1976一），男，博士，副教授，博士生导师，主要研究方向为无轴承电动机及其智能控制，E-mail：zbyang@ujs.
edu.cn 万方数据
等技术的应用得到了快速发展。如今，无轴承电动机技术已经运用到了各种结构的电动机，如无轴承感应电动机、无轴承开关磁阻电动机、无轴承薄片电动机以及无轴承永磁电动机等[2-4]，其中无轴承永磁电动机具有非常广阔的发展前景[5]。
无轴承永磁电动机是一种结合永磁同步电动机与磁轴承功能于一体的新型电动机[6]，具有体积小、效率高、结构简单、易于控制等优点[7-8]】无轴承电动机在一些特殊的场合，如高速甚至超高速运行的航空航天系统、无菌洁净的生物工程等领域得以广泛应用[9-10]
研究无轴承永磁电动机的电磁特性对无轴承
电动机的优化设计具有非常重要的意义。文献