永磁型无轴承电机解耦控制策略研究

孙香梅　孙海军　刘晓琴

摘 要：近些年来，无轴承电机在各个领域得到了广泛的应用，并且取得了较好的应用效果，实现了社会的进步和发展。无轴承电机具有无摩擦、无润滑以及转速快等优势，具有较大的应用前景。而在无轴承电机中，永磁型无轴承电机得到了广泛的认可，其具有运行可靠、功率大的优势。而在文章的研究中，主要针对于永磁型无轴承电机的解耦控制策略进行了相关方面的分析和探讨，希望通过文章的研究，能够进一步提高永磁型无轴承电机的应用水平，实现其良好的发展。

关键词：永磁型无轴承电机；解耦控制；策略

前言

在多年的发展中，无轴承电机的发展也极为迅速，而且，无轴承电机具有无磨损、无摩擦、结构紧凑、无润滑、临界转速高等相关的优点，尤其是在永磁型无轴承电机运行的过程中，更是具有较长的使用寿命。另外，经过多年的发展，对电机的运行要求也越来越高，如，要求电机必须具备长寿命、超高速、无机械噪声运行等，因此，需要对电机进行不断的改进和完善。永磁型无轴承电机是无轴承电机的重要组成部分，所具备的无磨损、无摩擦、无润滑等优势也将成为发展的重要组成部分，当然，永磁型无轴承电机在运行的过程中，经常会发生解耦的现象，对永磁型无轴承电机的运行会产生极大的影响，对此，文章主要对永磁型无轴承电机解耦控制策略进行分析。

1 永磁型无轴承电机概述

永磁型无轴承电机是无轴承电机的一种，主要根据转子的结构来对其进行分类，除了永磁型无轴承电机以外，还有磁阻型、感应型等无轴承电机类型，当然，通过大量的实践调查发现，永磁型无轴承电机的应用较为广泛，并受到广大社会各界的重视[1]。永磁型无轴承电机被广泛的应用到长寿命、电机超高速、无机械噪声运行的生命科学以及航空航天等多个领域中，并被列入到重点研究对象，具有较大的应用前景。

2 永磁型无轴承电机解耦

永磁型无轴承电机虽然被广泛的应用到多个领域中，但是，在永磁型无轴承电机实际运行的调查中发现，永磁型无轴承电机经常会出现解耦的现象，也给永磁型无轴承电机的正常运行造成极大的影响[2]。永磁型无轴承电机解耦现象的发生，会使无軸承电机的运行效率产生影响，甚至会造成无轴承电机运行故障，不利于永磁型无轴承电机的运用。

3 永磁型无轴承电机解耦控制策略分析

永磁型无轴承电机的运行所具备一定的优点，如，无磨损、无摩擦、无润滑等，然而，结合以上的分析中了解到，当前永磁型无轴承电机在运行时会产生解耦的现象，不利于永磁型无轴承电机的稳定运行，对此，必须采取有效的控制策略，具体分析如下。

3.1 永磁型无轴承电机气隙磁场定向控制

通过以上的分析了解到，永磁型无轴承电机在正常运行的过程中会发生解耦的现象，而要对其进行控制，则需要采取有效的措施，如，永磁型无轴承电机气隙磁场定向控制[3]。该控制方法主要是在永磁型无轴承电机正常运转的过程中，由转子永磁体与转矩绕组电流共同产生的，当然，能够将转矩绕组的气隙场幅值保持到恒定状态，并且将无轴承电气控制系统中的公共坐标系统实轴固定到转矩绕组气隙磁场轴线上的话，可以实现对电机转矩绕组进行气隙磁场的定向控制，从而有效的对永磁型无轴承电机解耦进行有效的控制，避免了解耦现象对永磁型无轴承电机的运行造成影响。

3.2 永磁型无轴承电机转子磁场定向控制

永磁型无轴承电机解耦是以往永磁型无轴承电机运行主要面临的问题，对永磁型无轴承电机的运行效率将会造成极大的影响，因此，必须做好解耦控制工作[4-5]。除了以上提到的气隙磁场定向控制措施以外，还可以采用转子磁场定向控制措施。以往对永磁型无轴承电机的解耦控制主要采用的是转矩绕组转子磁场定向控制方式来实现对永磁型无轴承电机解耦的控制，而由于永磁型无轴承电机的转矩在绕组过程中所产生的励磁电流将会比转子永磁体的励磁电流小很多，从而造成永磁型无轴承电机解耦控制效率不高，从而影响到永磁型无轴承电机的运行效率。通过对永磁型无轴承电机的实际运行情况来分析，由于永磁型无轴承电机的转矩绕组气息磁场主要是由转子永磁体所产生的，因此，对永磁型无轴承电机解耦控制可以采用转子永磁体产生的气息磁链来代替转矩绕组气隙磁链，实现对永磁型无轴承电机解耦的控制，提升永磁型无轴承电机的运行效率。

4 结束语

综上所述，传统的永磁型无轴承电机在运行的过程中，经常会出现解耦的现象，对永磁型无轴承电机的运行效率造成极大的影响，而对永磁型无轴承电机解耦的控制也成为永磁型无轴承电机稳定运行的关键。通过文章对永磁型无轴承电机解耦控制策略的分析，作者结合自身多年的工作经验以及自身对永磁型无轴承电机的了解，主要对如何对永磁型无轴承电机解耦控制的措施进行分析，希望可以提升永磁型无轴承电机的运行效率，实现永磁型无轴承电机的有效运行和合理应用，促进永磁型无轴承电机的良好发展。

参考文献

[1]张丹，曾励.无轴承电机的解耦控制与仿真研究[J].机电一体化，2008，14（8）：116-117.

[2]段春霞.磁悬浮无轴承电机控制系统的研究[J].电脑开发与应用，2009，2（5）：224-225.

[3]卜文绍，曹磊，董双元，等.图解分析法讲解无轴承电机磁悬浮控制原理[J].电气电子教学学报，2010，16（1）：189-190.

[4]赵筱赫，张锐，宋海洋.基于载波电流的无轴承电机无位移传感器研究[J].河南科技学院学报（自然科学版），2013，16（2）：138-139.

[5]孙海.参数在线辨识永磁无轴承电机无传感器控制[J].系统仿真学报，2009，11（13）：118-119.

作者简介：孙香梅（1993，5-），女，汉，辽宁锦州人，单位：辽宁石油化工大学信息与控制学院电气1201班，大学本科在读，研究方向：电机控制。