无轴承无刷直流电机悬浮力产生原理

图1给出了三相12槽8极无轴承无刷直流电机本体截面图，定子齿槽均匀分布在定子内表面上，永磁体以表贴式嵌在电机转子表面，定子齿上的转矩绕组和悬浮力绕组采用集中绕组的方式，两种绕组的分布如图1所示，同相绕组串联连接。

无轴承无刷直流电机转矩原理与传统无刷直流电机类似，悬浮力产生原理如图2所示，当电机转子角位置为0°时，B相悬浮力绕组B1、B2导通产生转子径向悬浮力，支撑电机转子稳定悬浮。当悬浮力绕组B1、B2通如图2所示方向的电流时，悬浮力绕组B1产生的磁通使气隙中磁密不均匀，气隙1处叠加的磁通密度增加，气隙2处叠加的磁通密度减少，根据麦克斯韦应力张量法得到转子径向悬浮力FB1。

同理，通电B2悬浮力绕组能产生转子径向悬浮力FB2，通过控制B1、B2绕组电流的幅值和方向就能够产生x轴方向上的悬浮力Fx。同理可得，其他两相悬浮力绕组导通时，也能产生可控方向和幅值的转子径向悬浮力。