杨泽斌，汪明涛，孙晓东，朱熀秋

(江苏大学 电气信息工程学院，江苏 镇江 212013)

1 前言

无轴承同步磁阻电动机(bearingless synchro-nous reluctance motor,BSRM)将磁轴承与同步磁阻电动机融于一体，实现电磁转矩与径向力的集成化与一体化，具有高转速、无磨损、无润滑和寿命长等普通电动机不具有的优点，在高速机床、飞轮储能、涡轮分子泵及离心压缩机等领域有广泛的应用空间[1-2]。

BSRM与其他类型无轴承电动机相比，由于转子没有永磁体，也不需要励磁绕组，结构简单，运行可靠，成本低廉。因其可以实现较高的凸极比，从而具有转矩密度高、动态响应快、转矩脉动小和功耗低等优点，在高速高精应用领域具有独特优势[3-4]。

BSRM是一个非线性、多变量和强耦合的复杂系统，要实现稳定悬浮与可控旋转，必须实施电磁转矩与径向悬浮力之间的动态解耦。文献[3]分析了BSRM的基本结构与运行机理，指出电动机能稳定可靠悬浮工作的核心是控制系统设计。文献[4]采用前馈补偿设计了解耦控制系统，由于直接采用给定电流参与解耦计算，解耦精度较差，引起闭环动态性能下降。文献[4]同时指出，BSRM径向力和电动机绕组电流的线性关系受磁饱和影响较大，当电动机绕组中电流达到一定值后，反而随电流增加而下降。因此，这种基于线性方法设计的补偿解耦方法，在电动机饱和运行区域控制性能欠佳。文献[5]提出一种改进的BSRM数学模型，通过在线查表与参数检测，达到减小磁饱和及径向悬浮力和转矩之间耦合的目的。……