摘要：无轴承永磁同步电机同时具备永磁同步电机的优良特性与磁悬浮轴承的特点。分析了国内外无轴承永磁同步电机研究现状，指出其发展规律；总结了目前国内外无轴承永磁同步电机结构与控制策略方面的研究成果，为其结构改进与控制优化提供参考；分析了无轴承永磁同步电机发展趋势，为其研究工作指出方向。

关键词：无轴承电机；永磁同步电机；研究现状；电机结构；控制策略；发展趋势

中圈分类号：tm351；tm341    文献标志码：a    文章编号：1001-6848(2010)-03-0076-05

0引  言   

  无轴承永磁同步电机继承了永磁同步电机功率密度大、功率因数高、效率高的优良性能，又具备磁悬浮轴承无机械摩擦、不需润滑、无污染、寿命长、免维护的特点。在仅有三个控制自由度的应用（包括泵类应用）中，需要采用较强的励磁方式以建立电机气隙磁场，此时，无轴承永磁同步电机较其它类型的电机具有更高的效率。虽然无轴承永磁同步电机转子永磁体的存在使得电机的气隙宽度增加，从而需要采用较大的悬浮力绕组电流，但是转矩绕组电流由于不再需要较大的励磁分量而相应减小，因此，电机总容量增加并不多。

    对 iel数据库，2007年（包括2007年）之前的检索结果进行了统计分析，分析结果如图1所示。其中，将单极式无轴承电机归为无轴承同步磁阻电机，将交替极无轴承永磁电机、无轴承无刷直流电机、无轴承永磁薄片电机和混合转子结构无轴承电机归为无轴承永磁同步电机，且不包括综合性

质的文献（7条）及其它内容的文献（4条）。

 

    从图l(a)中可以看出，关于无轴承电机的研究在逐年增加，尤其是近三年（2005年~ 2007年）为最多。研究初期以无轴承异步电机的研究为主。从图l(b)中可以看出，在所有无轴承电机研究中，关于无轴承永磁同步电机的研究占****主导地位，其次为无轴承异步电机与无轴承同步磁阻电机。从图l(c)中可以看出，在所有无轴承永磁同步电机研究中，关于表面式无轴承永磁同步电机与无轴承薄片电机的研究占主导地位，其次依次为内置式无轴承永磁同步电机、交替极无轴承永磁电机、内埋式无轴承永磁同步电机、无轴承无刷直流电机，混合转子结构无轴承电机与无定子铁芯外转子结构无轴承永磁电机及其它种类无轴承永磁同步电机文献太少，在此不对其进行统计分析。

  进入cnki期刊全文数据库，截至2008年4月13日，对中国期刊全文数据库世纪期刊按题名检索“无轴承”的结果共9条（均无效，不是利用电磁力实现转子悬浮的及与已有文献重复的均视为无效，以下同）；对中国重要报纸全文数据庠按题名检索“无轴承”的结果共1条（为无轴承电机综述）；对中国博士学位论文全文数据库按关键词“无轴承”检索的结果共6条（含电磁轴承l条）；对中国硕士学位论文全文数据库按关键词“无轴承”检索的结果共37条（无效l条，含电磁轴承1条）；对中国期刊全文数据库与中国重要会议论文全文数据库按关键词“无轴承”检索的结果共147条，有效123条。除去其中电磁轴承7条与综合性质的文献（包括综述）18条，对其余98条进行统计分析，结果如图2所示）。

  

    从图2(a)可以看出，从2002年开始，国内关于无轴承电机的研究迅速发展，其发展速度近似为直线，且目前仍处于快速发展时期。从图2(b)可以看出，国内关于无轴承永磁同步电机的研究所占比例****，其次为无轴承异步电机，无轴承同步磁阻电机所占比例最小，同时，关于磁轴承的研究和无轴承电机的综合研究（包括综述]也占有相当大的比例。

    文献[3]在传统的4极电机基础上，通