刘贤兴，张文娟，万洛飞，杨泽斌

(江苏大学 电气信息工程学院，江苏 镇江 212013)

无轴承异步电动机作为一种集驱动与悬浮功能于一体的新型磁悬浮电动机[1]，由于悬浮控制绕组和转矩控制绕组同时叠绕在定子槽内，并以转矩控制绕组的旋转磁场作为产生悬浮力的偏置磁场，因此空间利用率和电磁效率等均有提高。

近几年，直接转矩控制越来越多地被用于无轴承异步电动机的控制中。传统的直接转矩控制借助的是Bang-Bang控制来实现PWM(Pulse Width Modulation)的控制策略，但脉动较大，开关频率不稳定。为减小脉动把空间矢量调制(Space Vector Modulation,SVM)技术应用到直接转矩控制中，可以大大减小转矩脉动和得到固定的开关频率。通常采用双PI调节可以获得电压参考矢量，但由于磁链和转矩的过程观测不准确导致PI调节器参数有偏差，使控制不准确[2-4]。

文中针对无轴承异步电动机的特点，提出了一种基于模糊自适应控制的SVM-DTC控制算法。在以定子磁场定向为基础的无轴承电动机数学模型下，通过模糊自适应控制器得到空间电压矢量。此方法可有效地抑制转矩、磁链脉动和转速超调，并能够获得稳定的逆变器开关频率。

1 无轴承异步电动机的数学模型

无轴承异步电动机的定子槽中同时嵌入了不同极对数的转矩绕组和悬浮绕组。当两绕组的极对数相差1时，转子能够稳定悬浮[5]。该电动机的数学模型[6]包括旋转部分和悬浮部分。

1.1 旋转部分数学模型

电压方程为

(1)

磁链方程为

(2)

转矩方程为