张 竞，周扬忠，黄政凯

（福州大学 福建省新能源发电与电能变换重点实验室，福州350108）

0 引 言

无轴承电机是依据磁轴承和传统交流电机结构的相似性，将无轴承技术和电机相结合的一种新型电机，因其具有无机械接触、易实现更高的转速与更大的功率密度等特点，在航空航天、仪器仪表、生物医药、化学化工等行业有广阔的发展前景［1⁃2］。

双绕组无轴承磁通切换电机（以下简称BF⁃SPMM）是无轴承电机的一种，其既具有无轴承电机无机械接触、无磨损、无需润滑的特点，又具有磁通切换电机转子无永磁体、空载反电动势正弦度高、转矩密度高等特点［3］。

目前，关于BFSPMM的研究绝大多数集中在电机本体上，而对BFSPMM驱动控制策略研究较少，尤其是转子径向悬浮控制策略。文献［4］提出了一种两段隔离转子的新型无轴承电机，转子所受悬浮力的大小和方向分别通过悬浮电流的幅值和相位来控制，并进行了实验验证。文献［5］通过对电机磁路模型的简化，推导了悬浮力的数学模型，并将转子位置划分为6个区间，分别制定不同的控制策略，实现电机悬浮控制。

在已有文献中，转子悬浮控制系统通常利用径向位移闭环控制中的PI控制器来产生径向悬浮力给定。虽然PI控制器结构简单、工作可靠，但其受电机参数影响大、抗干扰能力差，且这种控制方法建立在转子无偏心情况下，实际运行中转子会发生偏心，且电机存在模型不精确的情况。针对这些问题，本文基于滑模变结构控制思想［6⁃7］，提出构建径向悬浮滑模控制器来代替现有径向位移闭环控制中的PI控制器的控制方法，实现转子径向悬浮快速稳定控制。……