王钧铭，张汉年，鲍安平，张 涛

(1.南京信息职业技术学院，南京210023;2.淮阴工学院，淮安223003)

0 引 言

无轴承同步磁阻电机是在普通同步磁阻电机定子槽中同时嵌放转矩绕组和悬浮绕组的一种新型特种电机［1］，控制两套绕组中的电流就能够实现转子和定子之间没有任何机械接触，从而实现电机的稳定悬浮运行。相比磁轴承支承的交流电机和其他类型无轴承交流电机，无轴承同步磁阻电机具有能耗较低、控制简单、响应快速、转速较高等优点［2］。

无轴承同步磁阻电机用以支承转子悬浮的径向悬浮力是由转矩绕组和悬浮绕组两个磁场叠加产生的，目前无轴承同步磁阻电机悬浮力方程的建立都是基于转矩绕组和悬浮绕组中电流大小［3－5］，尚未考虑转子径向悬浮力与电机转矩绕组磁场的幅值和相位，无轴承同步磁阻电机悬浮控制的精度与转矩绕组气隙磁场大小关系紧密，传统悬浮力仅仅计及转矩绕组电流，必然降低悬浮系统控制精度。

本文通过观测无轴承同步磁阻电机转矩绕组磁链实现了悬浮系统的高精度控制，仿真结果证实该控制方案的有效性。

1 转子径向悬浮力方程的建立

在两相同步旋转d，q 坐标系下，无轴承同步磁阻电机传统的悬浮力方程［6］:

式中:Fx、Fy为转子所受两垂直方向的悬浮力分量;id、iq分别为转矩绕组两相电流;ix、iy分别为悬浮绕组两相电流;k1、k2分别为电机d，q 轴悬浮力/电流常数;其大小［7］:

式中:假定电机凸极转子极弧角度为30°;r 为转子外径;l 为电机铁心长度;μ 为真空磁导率;δ 为气隙长度;N2，N4分别为悬浮绕组和转矩绕组每相串联匝数。……