单绕组宽转子齿结构无轴承开关磁阻电机的全周期悬浮力数学模型

杨艳; 吴苏; 刘程子; 刘泽远

doi:10.13334/j.0258-8013.pcsee.231830

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单绕组宽转子齿结构无轴承开关磁阻电机的全周期悬浮力数学模型

电机及其系统 | 更新时间：2026-02-05

- 单绕组宽转子齿结构无轴承开关磁阻电机的全周期悬浮力数学模型
- 单绕组宽转子齿结构无轴承开关磁阻电机的全周期悬浮力数学模型
- 中国电机工程学报 2025年45卷第3期页码：1127-1137
- 作者机构：
  
  南京邮电大学自动化学院/人工智能学院
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金(面上项目)(52377061)~~
- DOI：10.13334/j.0258-8013.pcsee.231830
  中图分类号： TM352
- 纸质出版：2025
- 稿件说明：
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杨艳, 吴苏, 刘程子, 等. 单绕组宽转子齿结构无轴承开关磁阻电机的全周期悬浮力数学模型[J]. 中国电机工程学报, 2025,45(3):1127-1137.

杨艳, 吴苏, 刘程子, et al. 单绕组宽转子齿结构无轴承开关磁阻电机的全周期悬浮力数学模型[J]. 2025, 45(3): 1127-1137.
杨艳, 吴苏, 刘程子, 等. 单绕组宽转子齿结构无轴承开关磁阻电机的全周期悬浮力数学模型[J]. 中国电机工程学报, 2025,45(3):1127-1137. DOI： 10.13334/j.0258-8013.pcsee.231830.

杨艳, 吴苏, 刘程子, et al. 单绕组宽转子齿结构无轴承开关磁阻电机的全周期悬浮力数学模型[J]. 2025, 45(3): 1127-1137. DOI： 10.13334/j.0258-8013.pcsee.231830.

摘要

现有的单绕组宽转子齿结构无轴承开关磁阻电机悬浮力数学模型存在一定不足，无法反映在定转子极不完全重叠区间不同方向绕组电流以及在定转子极完全重叠区间边缘磁通对悬浮力分布的作用，影响电机的悬浮精度。为提高悬浮精度，针对该电机结构特性建立新的磁导表达式，将等效磁路法与虚位移法结合，建立考虑绕组电流耦合关系及边缘磁通的全角度范围悬浮力数学模型。经有限元分析，验证该数学模型能够准确反映出绕组电流耦合作用以及边缘磁通对悬浮力分布的影响，克服了现有数学模型的不足，能够准确拟合有限元结果。实验结果表明，利用该新型全周期数学模型在实现电机稳定悬浮的同时，能提高悬浮精度，进一步验证模型的正确性。该数学模型的建立可为电机拓扑结构创新、控制方法优化以及容错控制设计提供可靠的理论支撑。

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