摘要：無軸承永磁同步電機同時具備永磁同步電機的優(yōu)良特性與磁懸浮軸承的特點。分析了國內(nèi)外無軸承永磁同步電機研究現(xiàn)狀，指出其發(fā)展規(guī)律；總結(jié)了目前國內(nèi)外無軸承永磁同步電機結(jié)構(gòu)與控制策略方面的研究成果，為其結(jié)構(gòu)改進與控制優(yōu)化提供參考；分析了無軸承永磁同步電機發(fā)展趨勢，為其研究工作指出方向。
無軸承永磁同步電機繼承了永磁同步電機功率密度大、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械摩擦、不需潤滑、無污染、壽命長、免維護的特點。在僅有三個控制自由度的應(yīng)用（包括泵類應(yīng)用）中，需要采用較強的勵磁方式以建立電機氣隙磁場，此時，無軸承永磁同步電機較其它類型的電機具有更高的效率。雖然無軸承永磁同步電機轉(zhuǎn)子永磁體的存在使得電機的氣隙寬度增加，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磁分量而相應(yīng)減小，因此，電機總?cè)萘吭黾硬⒉欢唷?/div>
1研究現(xiàn)狀
1.1國外研究現(xiàn)狀
對 iel數(shù)據(jù)庫，2007年（包括2007年）之前的檢索結(jié)果進行了統(tǒng)計分析，分析結(jié)果如圖1所示。其中，將單極式無軸承電機歸為無軸承同步磁阻電機，將交替極無軸承永磁電機、無軸承無刷直流電機、無軸承永磁薄片電機和混合轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)無軸承電機歸為無軸承永磁同步電機，且不包括綜合性
質(zhì)的文獻（7條）及其它內(nèi)容的文獻（4條）。
從圖l(a)中可以看出，關(guān)于無軸承電機的研究在逐年增加，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的研究為主。從圖l(b)中可以看出，在所有無軸承電機研究中，關(guān)于無軸承永磁同步電機的研究占****主導地位，其次為無軸承異步電機與無軸承同步磁阻電機。從圖l(c)中可以看出，在所有無軸承永磁同步電機研究中，關(guān)于表面式無軸承永磁同步電機與無軸承薄片電機的研究占主導地位，其次依次為內(nèi)置式無軸承永磁同步電機、交替極無軸承永磁電機、內(nèi)埋式無軸承永磁同步電機、無軸承無刷直流電機，混合轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)無軸承電機與無定子鐵芯外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)無軸承永磁電機及其它種類無軸承永磁同步電機文獻太少，在此不對其進行統(tǒng)計分析。
1。2國內(nèi)研究現(xiàn)狀
進入cnki期刊全文數(shù)據(jù)庫，截至2008年4月13日，對中國期刊全文數(shù)據(jù)庫世紀期刊按題名檢索“無軸承”的結(jié)果共9條（均無效，不是利用電磁力實現(xiàn)轉(zhuǎn)子懸浮的及與已有文獻重復(fù)的均視為無效，以下同）；對中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庠按題名檢索“無軸承”的結(jié)果共1條（為無軸承電機綜述）；對中國博士學位論文全文數(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）；對中國碩士學位論文全文數(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）；對中國期刊全文數(shù)據(jù)庫與中國重要會議論文全文數(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（包括綜述）18條，對其余98條進行統(tǒng)計分析，結(jié)果如圖2所示）。
從圖2(a)可以看出，從2002年開始，國內(nèi)關(guān)于無軸承電機的研究迅速發(fā)展，其發(fā)展速度近似為直線，且目前仍處于快速發(fā)展時期。從圖2(b)可以看出，國內(nèi)關(guān)于無軸承永磁同步電機的研究所占比例****，其次為無軸承異步電機，無軸承同步磁阻電機所占比例最小，同時，關(guān)于磁軸承的研究和無軸承電機的綜合研究（包括綜述]也占有相當大的比例。
2無軸承永磁同步電機結(jié)構(gòu)研究
文獻[3]在傳統(tǒng)的4極電機基礎(chǔ)上，通
