摘要
随着环境保护要求的不断提高、介质泄漏的严格控制，越来越多的工厂选用无泄漏的屏蔽泵。针对普通屏蔽泵中驱动电机启动轴向力大、轴承损坏及效率低的问题，设计了一种无摩擦、能耗低、鲁棒性好、效率高的片状无轴承开关磁阻电机。 本文首先介绍无轴承开关磁阻电机（BearinglessSwitchedReluctanceMotor）的国内外发展现状，通过不同结构无轴承开关磁阻电机的对比，分析了本课题研究的无轴承开关磁阻电机的优越性，如轴向力小、悬浮与转矩无耦合等。 其次，阐述了无轴承开关磁阻电机的结构、工作原理。通过等效磁路法推导出了无轴承开关磁阻电机悬浮力和转矩的数学模型。根据计算的参数，利用MagNet3D软件建立无轴承开关磁阻电机的有限元模型，对无轴承开关磁阻电机进行有限元分析，包括气隙磁场、力与电流关系、转矩特性以及耦合特性等。结果表明，无轴承开关磁阻电机的仿真结果与理论值近似相等，转矩与悬浮力无耦合。 最后，根据无轴承开关磁阻电机悬浮力与转矩自然解耦的特点，设计了一种简单的基于PID控制的控制策略，并设计了控制系统的软硬件，利用Matlab软件进行仿真，分析结果表明无轴承开关磁阻电机在很短时间内运行达到稳定，说明了控制策略的有效性。
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