朱熀秋， 周睿

(江苏大学 电气信息工程学院，江苏 镇江 212013)

0 引 言

随着现代工业对转子转速的要求不断提高，传统的滚动轴承和滑动轴承越来越难以满足其发展需求[1]。磁悬浮轴承(简称磁轴承)是一种利用麦克斯韦力使转子稳定悬浮于平衡位置的支承装置，实现了转子与轴承之间无机械接触，因而具有无摩擦、无磨损、无需润滑、无污染、高速度、高精度以及可在超净环境下工作等一系列传统轴承无可比拟的优点，在生命科学、能源交通、工业制造、航空航天等领域有广阔的应用前景[2-4]。

目前研究最为广泛的磁轴承是四极和八极结构，此类结构至少需要4个单极性(或2个双极性)直流功率放大器驱动。由于直流功率放大器体积大、成本高，限制了该类磁轴承的推广和普及[5-6]。若减少磁轴承的磁极个数，就能减少所需的直流功率放大器的个数，进而降低磁悬浮轴承系统的整体成本[7]。而要产生两个方向上的可控悬浮力，至少需要3个磁极，因此有学者提出了三极磁轴承[8]。相比于使用直流功放驱动，三相逆变器驱动技术更加成熟且价格便宜，更适合驱动三极磁轴承。文献[9]提出了一种采用三相逆变器驱动的三极主动磁轴承，证明了逆变器驱动的可行性。文献[10]设计了三极径向-轴向混合磁轴承，径向控制线圈由逆变器驱动，永磁体提供径向和轴向的偏置磁通。这种结构减少了转子的轴向长度，有利于临界速度的提高。文献[11]针对逆变器驱动式三极磁轴承非线性、强耦合的特点，采用神经网络逆实现了解耦控制。……