無軸承無刷直流電機懸浮力產生原理

圖1給出了三相12槽8極無軸承無刷直流電機本體截面圖，定子齒槽均勻分布在定子內表面上，永磁體以表貼式嵌在電機轉子表面，定子齒上的轉矩繞組和懸浮力繞組采用集中繞組的方式，兩種繞組的分布如圖1所示，同相繞組串聯連接。

無軸承無刷直流電機轉矩原理與傳統無刷直流電機類似，懸浮力產生原理如圖2所示，當電機轉子角位置為0°時，B相懸浮力繞組B1、B2導通產生轉子徑向懸浮力，支撐電機轉子穩定懸浮。當懸浮力繞組B1、B2通如圖2所示方向的電流時，懸浮力繞組B1產生的磁通使氣隙中磁密不均勻，氣隙1處疊加的磁通密度增加，氣隙2處疊加的磁通密度減少，根據麥克斯韋應力張量法得到轉子徑向懸浮力FB1。

同理，通電B2懸浮力繞組能產生轉子徑向懸浮力FB2，通過控制B1、B2繞組電流的幅值和方向就能夠產生x軸方向上的懸浮力Fx。同理可得，其他兩相懸浮力繞組導通時，也能產生可控方向和幅值的轉子徑向懸浮力。