無軸承無刷直流電機(jī)懸浮力產(chǎn)生原理

圖1給出了三相12槽8極無軸承無刷直流電機(jī)本體截面圖，定子齒槽均勻分布在定子內(nèi)表面上，永磁體以表貼式嵌在電機(jī)轉(zhuǎn)子表面，定子齒上的轉(zhuǎn)矩繞組和懸浮力繞組采用集中繞組的方式，兩種繞組的分布如圖1所示，同相繞組串聯(lián)連接。

無軸承無刷直流電機(jī)轉(zhuǎn)矩原理與傳統(tǒng)無刷直流電機(jī)類似，懸浮力產(chǎn)生原理如圖2所示，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)子角位置為0°時(shí)，B相懸浮力繞組B1、B2導(dǎo)通產(chǎn)生轉(zhuǎn)子徑向懸浮力，支撐電機(jī)轉(zhuǎn)子穩(wěn)定懸浮。當(dāng)懸浮力繞組B1、B2通如圖2所示方向的電流時(shí)，懸浮力繞組B1產(chǎn)生的磁通使氣隙中磁密不均勻，氣隙1處疊加的磁通密度增加，氣隙2處疊加的磁通密度減少，根據(jù)麥克斯韋應(yīng)力張量法得到轉(zhuǎn)子徑向懸浮力FB1。

同理，通電B2懸浮力繞組能產(chǎn)生轉(zhuǎn)子徑向懸浮力FB2，通過控制B1、B2繞組電流的幅值和方向就能夠產(chǎn)生x軸方向上的懸浮力Fx。同理可得，其他兩相懸浮力繞組導(dǎo)通時(shí)，也能產(chǎn)生可控方向和幅值的轉(zhuǎn)子徑向懸浮力。