摘要：無軸承永磁同步電機(jī)同時(shí)具備永磁同步電機(jī)的優(yōu)良特性與磁懸浮軸承的特點(diǎn)。分析了國(guó)內(nèi)外無軸承永磁同步電機(jī)研究現(xiàn)狀，指出其發(fā)展規(guī)律；總結(jié)了目前國(guó)內(nèi)外無軸承永磁同步電機(jī)結(jié)構(gòu)與控制策略方面的研究成果，為其結(jié)構(gòu)改進(jìn)與控制優(yōu)化提供參考；分析了無軸承永磁同步電機(jī)發(fā)展趨勢(shì)，為其研究工作指出方向。
中圈分類號(hào)：tm351；tm341 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：a 文章編號(hào)：1001-6848(2010)-03-0076-05
無軸承永磁同步電機(jī)繼承了永磁同步電機(jī)功率密度大、功率因數(shù)高、效率高的優(yōu)良性能，又具備磁懸浮軸承無機(jī)械摩擦、不需潤(rùn)滑、無污染、壽命長(zhǎng)、免維護(hù)的特點(diǎn)。在僅有三個(gè)控制自由度的應(yīng)用（包括泵類應(yīng)用）中，需要采用較強(qiáng)的勵(lì)磁方式以建立電機(jī)氣隙磁場(chǎng)，此時(shí)，無軸承永磁同步電機(jī)較其它類型的電機(jī)具有更高的效率。雖然無軸承永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子永磁體的存在使得電機(jī)的氣隙寬度增加，從而需要采用較大的懸浮力繞組電流，但是轉(zhuǎn)矩繞組電流由于不再需要較大的勵(lì)磁分量而相應(yīng)減小，因此，電機(jī)總?cè)萘吭黾硬⒉欢唷?/div>
1研究現(xiàn)狀
1.1國(guó)外研究現(xiàn)狀
對(duì) iel數(shù)據(jù)庫，2007年（包括2007年）之前的檢索結(jié)果進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，分析結(jié)果如圖1所示。其中，將單極式無軸承電機(jī)歸為無軸承同步磁阻電機(jī)，將交替極無軸承永磁電機(jī)、無軸承無刷直流電機(jī)、無軸承永磁薄片電機(jī)和混合轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)無軸承電機(jī)歸為無軸承永磁同步電機(jī)，且不包括綜合性
質(zhì)的文獻(xiàn)（7條）及其它內(nèi)容的文獻(xiàn)（4條）。
從圖l(a)中可以看出，關(guān)于無軸承電機(jī)的研究在逐年增加，尤其是近三年（2005年~ 2007年）為最多。研究初期以無軸承異步電機(jī)的研究為主。從圖l(b)中可以看出，在所有無軸承電機(jī)研究中，關(guān)于無軸承永磁同步電機(jī)的研究占****主導(dǎo)地位，其次為無軸承異步電機(jī)與無軸承同步磁阻電機(jī)。從圖l(c)中可以看出，在所有無軸承永磁同步電機(jī)研究中，關(guān)于表面式無軸承永磁同步電機(jī)與無軸承薄片電機(jī)的研究占主導(dǎo)地位，其次依次為內(nèi)置式無軸承永磁同步電機(jī)、交替極無軸承永磁電機(jī)、內(nèi)埋式無軸承永磁同步電機(jī)、無軸承無刷直流電機(jī)，混合轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)無軸承電機(jī)與無定子鐵芯外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)無軸承永磁電機(jī)及其它種類無軸承永磁同步電機(jī)文獻(xiàn)太少，在此不對(duì)其進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
1。2國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
進(jìn)入cnki期刊全文數(shù)據(jù)庫，截至2008年4月13日，對(duì)中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫世紀(jì)期刊按題名檢索“無軸承”的結(jié)果共9條（均無效，不是利用電磁力實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子懸浮的及與已有文獻(xiàn)重復(fù)的均視為無效，以下同）；對(duì)中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庠按題名檢索“無軸承”的結(jié)果共1條（為無軸承電機(jī)綜述）；對(duì)中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫按關(guān)鍵詞“無軸承”檢索的結(jié)果共6條（含電磁軸承l(wèi)條）；對(duì)中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫按關(guān)鍵詞“無軸承”檢索的結(jié)果共37條（無效l條，含電磁軸承1條）；對(duì)中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫與中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫按關(guān)鍵詞“無軸承”檢索的結(jié)果共147條，有效123條。除去其中電磁軸承7條與綜合性質(zhì)的文獻(xiàn)（包括綜述）18條，對(duì)其余98條進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果如圖2所示）。
從圖2(a)可以看出，從2002年開始，國(guó)內(nèi)關(guān)于無軸承電機(jī)的研究迅速發(fā)展，其發(fā)展速度近似為直線，且目前仍處于快速發(fā)展時(shí)期。從圖2(b)可以看出，國(guó)內(nèi)關(guān)于無軸承永磁同步電機(jī)的研究所占比例****，其次為無軸承異步電機(jī)，無軸承同步磁阻電機(jī)所占比例最小，同時(shí)，關(guān)于磁軸承的研究和無軸承電機(jī)的綜合研究（包括綜述]也占有相當(dāng)大的比例。
2無軸承永磁同步電機(jī)結(jié)構(gòu)研究
文獻(xiàn)[3]在傳統(tǒng)的4極電機(jī)基礎(chǔ)上，通
