丁 强 邓智泉 王晓琳



无轴承交替极永磁电机集中式悬浮绕组结构及其优化设计方法

丁 强1,2邓智泉1王晓琳1

（1. 南京航空航天大学自动化学院 南京 210016 2. 南京工业职业技术学院能源与电气工程学院 南京 210023）

在一台12槽8极无轴承交替极永磁电机上研究了集中式悬浮绕组结构对电机悬浮性能的影响，研究并提出能够提高悬浮性能的绕组结构及优化方法。首先，分析两相和三相传统集中式绕组径向存在较强耦合关系的原因。其次，研究一种带辅助线圈的三相改进集中式绕组结构，并提出一种带辅助线圈的两相改进集中式绕组结构以验证两相绕组经优化改进作为悬浮绕组的可能性。然后，为优化改进集中式悬浮绕组结构，研究了基于悬浮力解析的绕组优化法。但该方法优化过程复杂，从简化绕组优化设计过程角度，提出基于悬浮磁动势总谐波畸变最小的绕组优化法。最后，将两种绕组优化法用于两相和三相改进集中式悬浮绕组的优化中，理论和有限元分析结果表明本文所提优化方法的有效性。

无轴承电机 交替极 绕组结构 优化方法 总谐波畸变最小 悬浮性能

0 引言

无轴承电机将磁轴承和电机驱动集成在同一电机内，具有结构简单、轴向长度短、体积小和成本低的优势[1-4]。目前，诸如无轴承表贴式永磁电机、无轴承感应电机等得到广泛研究。但是，这两类无轴承电机悬浮控制依赖转子位置信息，导致控制系统成本和复杂度提高。……