邹学东，张 艮，邹卫东

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0 引言

近年来，随着磁悬浮技术、电力电子技术、矢量控制技术以及数字信号处理器技术的迅速发展，无轴承电机理论和相关技术得到了不断发展与完善，在离心机、涡轮分子泵、压缩机、高速精密机械加工、航空航天、生命科学等领域已经显现出了极其重要的科研与应用价值。目前国内外学者已经对异步型［1］，永磁型［2］和开关磁阻型［3］及其他特种结构如单极型［4］的无轴承电机做出研究。通过研究可知，无轴承电机具有功率小、结构简单和可靠性高的特性。从效率及转子机械完整性的角度出发，带有碳纤维复合材料带的表贴式永磁电机具有良好的高速运行性能。本文首先介绍了该无轴承电机的结构及参数。然后针对该无轴承电机系统（包括悬浮子系统实验及电机转矩子系统），设计并进行了空载试验。实验结果表明，空载时，该驱动装置在全速度范围内具有良好的稳定悬浮性能。

图1 高速无轴承永磁同步电机结构

表1 无轴承电机参数

1 结构描述及其主要参数

高速无轴承永磁同步电机结构如图1所示，其额定转速为40000rpm，额定功率为40kW。电机机壳由带有冷却剂导管的铝制成，定子叠片通过胶合叠压在机壳内，从而使得焊缝中不存在铁轭饱和。转矩绕组和悬浮力绕组均分布在同一定子槽中，其中转矩绕组极数对数p1为2，悬浮绕组极对数p2为3。……