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三极主动磁轴承支承的永磁同步电机形状偏差的通用电磁模型及振动控制( A general electromagnetic model and vibration control for shape deviations in PMSM supported by three-pole active magnetic bearings )
X Xu Q Han
电机的形状偏差是不可避免的，由于机械应力和不均匀的温度，导致电磁-磁相互作用和不必要的振动。本文首次提出了椭圆和波纹形状偏差的一般电磁模型。给出了具有形状偏差的永磁同步电动机的气隙长度表达式，得到了电机的电磁激励。采用结构简单的三极主动磁轴承(AMB)来抑制振动，并集成到PMSM系统中。揭示了磁力轴承产生力的机理。在控制设计中采用了迭代滑模控制。得到了椭圆偏差和波纹偏差不同组合下的动态响应，并论证了形状偏差对永磁同步电机振动特性的影响。对不同形状偏差度和转速下的控制方法进行了比较，取得了较好的控制效果。对具有椭圆偏差的永磁同步电动机进行了振动控制实验，并对其振动控制特性进行了分析。结果表明，形状偏差的存在会增加振动位移。而且椭圆形状的偏差会破坏转子轨道的对称性，而对于波纹形状的偏差则可以保持对称性。采用三极磁力轴承和迭代滑模控制相结合的方法，可以对形状缺陷永磁同步电机进行不同转速下的振动控制。所提出的形状偏差模型和振动控制思想可以提高对电机动态特性的认识。
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