无轴承薄片电机系统被动悬浮特性的研究

以应用于超洁净领域的新型无轴承薄片电机为研究对象。首先运用刚体动力学和陀螺力学原理,建立了无轴承薄片电机系统被动悬浮(即轴向扭转方向上)两自由度的转子动力学模型,然后采用Matlab软件的Simulink模块对所建模型进行了动力学仿真分析,研究了系统在不同阻尼情况、不同扭转力拒函数以及不同刚度和阻尼系数下被动悬浮的稳定性,结论是当回复扭矩与扭转角呈三次方关系时的流体阻尼情况下,系统稳定性最佳,而后给出扭转刚度系数和阻尼刚度系数的稳定域。其结果为被动悬浮的可实现性提供了理论保证,对电机本体的设计和优化具有指导意义,有利于无轴承薄片电机的推广应用。