基于频域拟合的无轴承永磁薄片电机径向悬浮力建模分析

在无轴承永磁薄片电机系统中，永磁转子因失去轴承支承容易发生偏心位移，为控制转子在几何中心稳定悬浮，径向悬浮力精确建模是无轴承系统高性能可靠运行的关键基础。针对大气隙无轴承永磁薄片电机因转子偏心程度大而引起的径向悬浮力模型非线性误差问题，该文提出一种基于频域拟合的径向悬浮力精确建模方法，将非线性分量转化为相应函数补偿至径向悬浮力模型中，从而提高了模型精确度。首先，对推导一般径向悬浮力模型过程中出现的多个误差因素及其影响进行系统分析；在此基础上，提出频域拟合方法重构径向悬浮力模型，并分析其非线性特性；最后，将解析模型与有限元仿真所得到的可控径向悬浮力、偏心磁拉力进行深入对比分析，验证了该解析模型的正确性与精确性。