摘要
基于电感的自感知技术为降低电磁轴承系统对外部位移传感器的依赖提供了一种潜在途径。本文提出了一种基于双定子电磁轴承（DSEB）的转子位移自感知方法，该双定子电磁轴承由三极辅助定子和六极主定子组成。在主定子中，控制极产生转子悬浮所需的电磁力，而结构上独立分开的传感极则用于位移估计，且不占用控制极绕组空间。永磁体与传感线圈偏置电流共同建立偏置磁通，以实现转子重力的部分补偿。为建立转子位移与传感线圈电感之间的关系，基于等效磁路提出了线性化平均磁阻法，并推导了传感极气隙磁阻和传感线圈电感的解析模型。通过三维有限元分析和非旋转准静态位移实验对所建立的模型进行了验证。解析电感与有限元电感结果之间的最大偏差为5.1%。在名义单边气隙为0.5 mm、传感线圈偏置电流为0.2 A、峰峰值位移范围为0.33 mm的条件下，实验平均绝对百分比误差（MAPE）在2.09%至4.42%之间，相对于涡流位移传感器的最大绝对误差为42.29 μm。上述结果验证了所提出的磁阻-电感模型，证明了在所研究的准静态条件下基于电感的转子位移自感知技术的可行性，为后续动态位移估计和闭环悬浮研究奠定了基础。
