自進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，世界各國(guó)的經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，尤其是大型工業(yè)的迅猛發(fā)展使得地球上的煤炭、石油、天然氣等化石燃料正在被迅速消耗。為了應(yīng)對(duì)遲早出現(xiàn)的能源危機(jī)，世界各國(guó)紛紛探索新型清潔能源的出路。風(fēng)能作為一種可再生的清潔能源，受到了世界各國(guó)的廣泛關(guān)注。根據(jù)世界風(fēng)能協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)，預(yù)計(jì)到2030年，世界調(diào)速電總量將占全球發(fā)電能源的20%。圖磁懸浮調(diào)速電機(jī)結(jié)構(gòu)圖但采用傳統(tǒng)機(jī)械軸承支承的調(diào)速電機(jī)起動(dòng)阻力和起動(dòng)風(fēng)速大，起動(dòng)風(fēng)速在3m/s左右，使得調(diào)速電的效率比較低。磁懸浮調(diào)速電機(jī)的誕生使得這個(gè)問(wèn)題得到改善，將調(diào)速電機(jī)中傳統(tǒng)機(jī)械軸承替換成磁懸浮軸承，就構(gòu)成了磁懸浮調(diào)速電機(jī)，如圖所示。

        其優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在：①磁懸浮調(diào)速電機(jī)的轉(zhuǎn)子是靠磁場(chǎng)力懸浮的，定、轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)表面之間沒(méi)有接觸、無(wú)摩擦，降低了起動(dòng)風(fēng)速，起動(dòng)風(fēng)速可降至1．5m/s。②由于沒(méi)有接觸，所以不需潤(rùn)滑，可省去管道、過(guò)濾器和密封元件。相應(yīng)地不存在潤(rùn)滑劑對(duì)環(huán)境的污染，進(jìn)而可免除高額的維護(hù)和保養(yǎng)的費(fèi)用，大大降低成本。③功耗相對(duì)較低，減小損耗。由于磁力支承僅由磁滯和渦流引起很小磁損，所以效率較高，在10000r/min的時(shí)候，磁支承的功耗大約只有流體動(dòng)壓潤(rùn)滑支承的6%，滾動(dòng)支承的17%，這對(duì)于節(jié)能有重大意義。④可以在小行程內(nèi)產(chǎn)生大的驅(qū)動(dòng)力。⑤在位移傳感器的精度足夠高時(shí)，磁軸承的控制精度也會(huì)非常高。⑥變剛度、變阻尼。

        磁軸承的剛度、阻尼系數(shù)由控制系統(tǒng)而定，一定范圍可以隨意設(shè)計(jì)，且在運(yùn)行的過(guò)程中可控可調(diào)節(jié)，動(dòng)態(tài)性能良好。⑦平均發(fā)電天數(shù)可由原來(lái)的90天/年提高到210天/年，發(fā)電效率也提高15%以上，從而有效地提高發(fā)電量。此外，磁懸浮軸承對(duì)極端氣候具有很好的適應(yīng)性。本文在介紹國(guó)內(nèi)外磁懸浮調(diào)速電機(jī)的發(fā)展應(yīng)用狀況的基礎(chǔ)上，對(duì)磁懸浮調(diào)速電機(jī)控制技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)描述，以推進(jìn)我國(guó)的調(diào)速電機(jī)的研究和應(yīng)用。

        磁懸浮調(diào)速電機(jī)國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀  國(guó)外磁懸浮調(diào)速電機(jī)研究發(fā)展現(xiàn)狀圖水平軸調(diào)速電機(jī)與垂直軸調(diào)速電機(jī)一般來(lái)說(shuō)，磁懸浮調(diào)速電機(jī)可分為水平軸和垂直軸兩類(lèi)。水平軸調(diào)速電機(jī)的風(fēng)輪圍繞著一個(gè)水平軸旋轉(zhuǎn)，綜述轉(zhuǎn)子系統(tǒng)中應(yīng)用了H∞控制器；李永盼等在磁懸浮軸承控制系統(tǒng)中應(yīng)用了滑模變結(jié)構(gòu)控制；Jiang．Y．H在磁懸浮轉(zhuǎn)子低速運(yùn)行時(shí)采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制；然而在比較了LQG、H∞、PID控制、智能控制、滑?？刂频母鞣N性能，比如穩(wěn)定性、快速性、魯棒性等之后，連曾經(jīng)被認(rèn)為是最適合在磁懸浮技術(shù)中應(yīng)用的H∞控制器，由于其過(guò)分依賴(lài)于權(quán)函數(shù)，計(jì)算量大，而且耗時(shí)而很少應(yīng)用于實(shí)際當(dāng)中。