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本文研究了一种可以实现容错功能的无轴承薄片电机的工作原理和结构设计。详细推导了当无轴承薄片电机在采用单绕组结构并采用定子绕组电流功率最优约束下的径向悬浮力和转矩的数学模型,并由此推导出了电机在绕组完整和绕组故障时的不同定子电流模型,同时给出了相应的控制策略和样机系统设计。实验样机调试结果表明：采用单绕组结构的无轴承薄片电机成功实现了转子在径向、轴向和扭转方向上的5自由度全悬浮。