本发明提供了一种永磁同步磁悬浮平面电机，包括动子和定子，所述定子采用特定的二维永磁体阵列，该二维永磁体阵列中第一主永磁体和第二主永磁体沿 X 方向和 Y 方向交错排列成平面阵列，第一主永磁体的四周布置有四个第二副永磁体，第二主永磁体四周布置有四个第三副永磁体，第一副永磁体布置在第二副永磁体和第三副永磁体之间，且各永磁体与相邻永磁体的侧面相互贴合，二维永磁体阵列内任意两个相邻的永磁体的磁化方向之间的夹角均为 45°。通过采用如上所述的特定二维永磁体阵列，使得该电机的磁场强度高，正弦特性好，弥补了现有的

稀土永磁无刷直流电动机配合相应的数字控制器构成的电力驱动/伺服 系统，可广泛应用于对调速范围及调速精度、高效节能、多驱动/伺服机 构精密协调控制、严酷环境高可靠性伺服驱动、总线控制及自动化要求高 的航空、航天、兵器、船舶等国防领域及机器人、汽车、数控机床、自动 化仪表、风机、医疗动力器械等民用领域的随动系统、跟踪伺服系统、高 性能电力驱动、电动伺服机构等场合。性能指标：

本项目的主要目的是针对现有分界开关的问题，研制具有可靠的零序保护能力和高可靠性免维护的智能分界开关系列产品，同时，能够实现短距离同步显示控制遥控操作，减少现场人员爬杆，实现完整的10KV分支线路远程监控，取代需要经常更换维护的储能电池。 本项目的研制和投产对于增强我省10KV分支线路配电网智能化的水平，提高我省电力自动化设备和配电网智能化设备的研制生产能力，具有显著意义。 主要特色以及技术创新如下所示： （1）为了在较短的时间内获得较大的线圈励磁电流，使

本发明公开了一种永磁同步电机模型预测控制方法，包括以下 步骤：(1)在当前时刻 k 将采集的三相电流转换到αβ坐标系；(2)依据 αβ坐标系的电流值预测k+1时刻的电流值和k+2时刻的电流参考值； (3)以k+2时刻的电流参考值为控制目标，依据k+1时刻电流值计算k+1时刻的电压控制矢量参考值；(4)解析 k+1 时刻的电压控制矢量参考值 对应的角度，判定该角度所属的扇区，从扇区中提取候选电压控制矢 量；(5)将候选电压控制矢量代入目标函数，选取使得目标函数值最小 对应的候选电压控制矢量作为最佳电压

本技术基于脉冲充退磁的原理，提出了一种针对大型永磁电机进行整体充退磁的新方法，能够在磁极装配至转子表面后再对其进行充退磁，极大地提高了大型永磁电机的充退磁效率和容错率。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 因高功率密度等优势，永磁电机被广泛应用于风力发电、电动汽车、家用电器、工业驱动与控制等领域，且市场潜力巨大。譬如，永磁风力发电机的转子直径超过4.3米，高度达1.5米，共有84个永磁磁极，每个磁极由20多个磁钢块拼装而成，传统制造过程中通常需对单个磁钢块充退磁使其带磁性后再由人工组装到转子表面，这种方法不仅效率低，而且一旦有充退磁不完全的小磁钢被装配成磁极，便会影响整个发电机组的性能，这时若想重新进行充退磁，便只能将整个磁极拆卸后再次充退磁，操作繁琐且容错率低。 本技术基于脉冲充退磁的原理，提出了一种针对大型永磁电机进行整体充退磁的新方法，能够在磁极装配至转子表面后再对其进行充退磁，极大地提高了大型永磁电机的充退磁效率和容错率。

永磁电机的位置传感器增加的电机的成本，降低了电机的可靠性。在风机、水泵等领域应用的电机，可以通过控制的方法，去掉电机的位置传感器，减少成本并提高系统可靠性。本课题组针对高速电机无位置传感器控制中所存在的问题，在建立精确离散化的数学模型的基础上，设计了基于离散滑模理论、状态观测器等方法的转子位置观测器，实现了10kHz控制频率下的10万转高速电机的无位置传感器控制，以及快速正反转启动。

一、概述永磁电机因具有效率高、体积小、重量轻、噪音低和调速方便等诸多优点，近些年在国内外得到了迅速发展和越来越广泛的应用。我国稀土材料非常丰富，几十千瓦以下的永磁电机的设计和制造技术已十分成熟。在国民经济各方面被广泛使用，在家用电器及电动车辆和电动工具等许多应用领域都正在取代感应电机、有刷直流电机或燃油动力机械，显示出旺盛的发展趋势。号称是其他一切电机的替代品。 高性能永磁电机驱动控制技术及产品填补了多项国内空白达到国际领先水平。二、永磁电机及驱动控制电动机包括永磁同步电机( PMSM，正弦波驱动)和无刷直流电机( BLDC，梯形波驱动) 两大系列。是符合国家节能、环保基本国策和可持续发展战略的高新技术产品。现在国内永磁电机的设计和制造技术已很成熟。必须有合适的驱动器控制才能工作。驱动控制器的技术含量高、控制复杂，但产品的生产过程相对容易。三、所做的工作及取得的成果多年来，我们对永磁电机驱动控制技术进行了不断的研究和开发，取得了多项成果，填补了多项国内空白。在国内最先采用无位置传感器正弦波控制技术开发出了多种驱动控制器产品，主要指标达到或超过了国外同类产品的水平。根据用户或产品需要，可采用有/无三相霍尔位置传感器的正弦波或梯形波控制方案。（建议首选无位置传感器正弦控制方案）。独特的控制算法、高性价比的电路结构、优良可靠的控制性能及可为用户专门设计是本变频驱动控制技术的显著特色。四、已有的技术和产品变频家电（冰箱、空调、洗衣机等）的变频调速驱动控制技术及系列产品。电动工具和车辆船只等由蓄电池供电的变频调速驱动控制技术及系列产品。由市电供电的专用变频驱动控制器系列产品。机载、车载、船用等特种变频驱动控制器系列产品。能使移动或独立发电机组输出完美正弦电压的永磁同步发电机的控制和电能变换技术及系列产品。特殊用途的变频驱动控制技术及系列产品。五、若干的国内首创六、各种变频驱动控制器产品七、在电动车辆和船只上的应用八、在电动工具上的应用九、数码发电机及应用十、微型压缩机及应用十一、主要技术特点采用最新控制技术，特别是无位置传感器正弦控制技术，在国内外处于领先水平。一些产品的指标达到或超过了国外同类产品的水平。核心控制芯片选用低成本的通用单片机，不受专用芯片的各种限制。具有完全独立的自有知识产权。开发移植方便，周期短，很容易扩大应用领域和范围。可为各种电机和压缩机提供最佳的变频驱动控制。成本低，性价比高，通用性强，便于生产。