近几年来无轴承技术发展迅速,对无轴承电机的研究成为国内外的一个热点,无轴承电机是集驱动和自悬浮为一体的新型电机。其中无轴承异步电机因为结构简单、可靠性高,成为研究最早、最多的无轴承电机类型,在众多高速和超高速电传动领域,具有巨大的应用价值。 本文在深入分析无轴承异步电机悬浮机理的基础上,建立了计及转子偏心的悬浮力模型,并用Ansoft有限元分析软件对悬浮力模型进行验证。由于无轴承异步电机是个非线性、强耦合、多变量的系统,其电磁转矩和悬浮力的解耦是实现稳定悬浮的关键。本文引入磁场定向控制技术,通过仿真研究,证明了基于转矩绕组气隙磁场定向控制和转子磁场定向控制技术都可以实现转子的稳定悬浮。最后本文设计了基于TMS320LF2407ADSP为核心的数字控制系统,实现了转子偏心位移、速度、电流参数的检测及其信号处理,同时还设计了过流保护电路,为无轴承异步电机实现稳定悬浮控制提供了可靠的实验平台。本文全部利用汇编语言在CC′C2000调试环境下完成软件设计和调试,最后在两自由度的无轴承异步电机样机上进行实验研究,实现了转子的稳定悬浮。