竺志大,唐 率,曾 励,寇海江,戴 敏,杨 坚,张 帆

(扬州大学机械工程学院,江苏 扬州 225127)

气磁悬浮电机是一种新型电机,以气磁轴承代替传统轴承,实现转子系统在悬浮过程中的旋转运动,具有速度快、可调性好等优点,可广泛应用于航空航天、汽车工业等领域．电机位姿检测是电机研究的热点[1-2],一般分为接触型和非接触型两类,接触式检测的典型结构由滑轨支架和旋转编码器组成,检测原理简单,检测精度较高,但会产生摩擦阻力并限制偏转范围;非接触检测的典型方法是利用光学类传感器采集转子表面特征,分析转子位姿信息,但其算法复杂,检测精度较低[3-4]．因此,研究电机的精准偏转位置已成为亟待解决的问题[5-7]．刘文韬[8]和朱忠捷[9]采用一种新型光电检测装置对球形电机进行了位姿检测,检测结果满足位姿检测精度要求,误差控制在0.9%左右．本文拟分析气磁悬浮电机结构和硅光电池检测装置的工作原理,验证检测方式的可行性,改进电机位姿光电检测方法,以期为气磁悬浮电机研究奠定基础．

1 气磁悬浮电机结构与工作原理

图1为气磁悬浮电机结构示意图．气磁悬浮电机主要包括径向气磁轴承、轴向气磁轴承、电机及光电检测装置等．气磁轴承将电磁轴承与气体轴承相结合,以气体轴承为主要承载,电磁轴承为辅助调节,充分发挥两种轴承的优势．图2为气磁轴承工作原理．轴向气磁轴承与径向气磁轴承工作原理相同,气体……