无轴承异步电机同时具有磁轴承电机与异步电机的特性,但由于材质非均匀分布、装配精度、尺寸偏差等原因,难免造成其质心与定子几何中心不重合,从而造成转子不平衡振动,影响转子的磁悬浮控制精度。转速较高时,若把位移传感器测得的位移信号全部反馈到位移控制器,又会导致磁悬浮逆变器饱和。因此对无轴承异步电机不平衡振动研究极其重要。本文将针对无轴承异步电机的不平衡振动问题展开研究,主要研究内容可概括为如下几个方面:首先,由传统电机的运动方程,结合无轴承异步电机的非线性强耦合特点,分析无轴承异步电机系统的数学模型、逆系统数学模型、以及逆系统解耦控制方法。然后,研究基于转子不平衡振动位移最小原则的控制方法,采用‘坐标变换+低通滤波’方法提取出转子不平衡位移,并前馈补偿到转子位移闭环控制系统,以提高转子磁悬浮控制精度。结合不平衡位移的频率特征,研究基于新型步长函数的不平衡位移LMS提取算法、构造了自适应LMS滤波器,把提取出的不平衡位移前馈补偿到转子位移闭环系统,以提高转子悬浮控制精度。其次,研究基于不平衡电流最小原则的振动控制方法。针对较高转速时无轴承异步电机转子不平衡振动引起的磁悬浮控制电流过大、易引起磁悬浮逆变器饱和问题,通过自适应LMS算法提取转子不平衡位移,在通过PID调节器生成相应的不平衡振动补偿力,后经“力/电流”变换生成不平衡振动补偿电流,最后把不平衡振动补偿电流前馈补偿到磁悬浮电流控制系统,以便抑制或消除传递给定子的不平衡的径向激振力,抑制定子不平衡振动。最后,搭建了仿真模型,进行了系统仿真分析。仿真结果表明:采用‘坐标变换+低通滤波’、自适应LMS滤波器新型步长因子可实现转子不平衡振动位移的快速准确提取,通过不平衡位移的前馈补偿,可显著抑制转子的不平衡振动;通过不平衡振动补偿电流的前馈补偿,可在保证转子不平衡振动不超过安全距离的情况下,有效抑制磁悬浮控制电流的幅值。