摘要：实现自传感电磁轴承的关键在于从线圈电流信号中准确的解调出转子位置信息。受开关功放脉冲宽度调制占空比和转子位置变化等因素的影响,线圈电流信号具有复杂且时变的频谱构成。以往针对开关谐波解调型自传感电磁轴承的分析和补偿方案均建立在转子位移解调器模型完全理想的基础上,难以对解调器的实际输出特性进行准确分析。该文利用绝对值函数的余弦傅里叶级数和Jacobi-Anger恒等式,分别建立了在静态和动态线圈电流作用下,自传感解调器各环节的频域解析模型。并在四自由度径向电磁轴承刚性转子系统平台上进行了相关实验,验证了模型的有效性。结果表明,静态线圈电流作用下解调器的输出为与气隙成比例的常值,动态线圈电流作用下解调器的输出中还包含3个频率分量,且各分量的幅值和频域分布取决于转子位置和功放脉冲宽度调制占空比的变化规律。

关键词：自传感电磁轴承 位移解调器 解析模型 动态线圈电流 

单位：浙江大学电气工程学院; 浙江省杭州市310027