1.一种双悬浮力无轴承异步电机的矢量控制方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、基于双悬浮力无轴承电机，建立其数学模型，包括磁链方程、电压方程以及悬浮力方程；所述悬浮力方程包括主控悬浮力方程和辅助悬浮力方程；

S2、对主控悬浮力方程进行优化；对主控悬浮力方程的优化过程为：S2.1、构建BIM电压平衡方程：

其中， 和 为转矩绕组和主控悬浮力绕组的定子电压，

和 为其定子电流，Z1s和Z2s为其定子阻抗， 和 为其定子感应电动势，Xm为其互漏抗， 为转子感应电动势， 为转子电流，Zr为转子等效阻抗；第二项可进一步化为：Kw为主控悬浮力绕组和转矩绕组匝数比；j为虚数符号；μ、λ分别为转矩绕组和主控悬浮力绕组的磁场初始相位角；

S2.2、进一步将S2.1中的第二项改写为：

式中，Kw为主控悬浮力绕组和转矩绕组匝数比；

S2.3、为使两套绕组的互漏感系数互逆，将悬浮力绕组电流等效为 由此得到：

2

其中，X'm＝Xm/Kw，；Z'2s＝Z2s/Kw；X'm为等效后的Xm，Z'2s为等效后的悬浮力绕组的定子阻抗；

S2.4、进一步，将转子绕组参数折算到定子绕组上，构建转子电压平衡方程：其中，Ir'为等效后的转子电流，Xr'为等效后的转子漏抗，I2s'为等效后的悬浮力绕组定子电流， 为励磁电流；其中转子感应电势由转矩绕组和主控悬浮力绕组叠加产生，进一步将转子电流化简为：其中、 和xr为转子静止时转矩绕组

和主控悬浮力绕组的转子感应电动势和转子漏抗，s1和s2为转矩绕组和主控悬浮力绕组的转差率；Rr为转子电阻； 和 为其定子感应电动势，为转子电流， 为转子感应电动势；

S2.5、根据S2.4推导出主控悬浮力绕组模块的等效电阻Rre：取Kw＝1且λ＝μ，进一步化为：

S2.6、根据S2.5，同时将转矩绕组和主控悬浮力绕组线径、匝数、材料参数设为一致，进一步构建主控悬浮绕组励磁电流方程其中，km为励磁电流系数，表示为 xs为转绕组

和主控悬浮力绕组的定子漏抗，Rs为定子电阻；

S2.7、根据S2.6对双悬浮力无轴承异步电机的主控悬浮力方程进行优化，在传统数学公式后乘以励磁电流系数，得到：

其中，M2s1r是悬浮力绕组和转子的互感，μ0为真空磁导率；l为电机转子有效铁芯长度；r为转子半径；W1和W2分别为转矩绕组和悬浮力绕组每相串联的有效匝数；K2为常数，表示为F2x为悬浮力在x轴上的分量，F2y为悬浮力在y轴上的分量；ψ1为定子磁链，i2s为主控悬浮力绕组电流；ψ1d、ψ1q为定子磁链在d、q轴上的分量；

S3、对双悬浮力无轴承异步电机的矢量控制；

S4、基于S2和S3中的双悬浮力无轴承异步电机转子磁链方程、优化后的悬浮力方程和* *

电磁转矩方程进行转子磁场定向的解耦方法为：将给定电磁转矩Te、转子磁链ψ1r、主控悬* * * *浮力在x、y轴上的分量F2x、F2y、辅助悬浮力在x、y轴上的分量F3x 、F3y作为输入，根据式电机电磁转矩方程计算出i1sq、根据转子磁链方程计算出i1sd、根据主控悬浮力方程计算出i2sd和i2sq、根据辅助悬浮力公式计算出i3sd和i3sq。

2.根据权利要求1所述的一种双悬浮力无轴承异步电机的矢量控制方法，其特征在于，构建双悬浮力无轴承异步电机在α、β坐标系下的两相磁链方程：以转子磁链、转矩绕组电流、主控悬浮力绕组电流以及辅助悬浮力绕组电流作为自变量，反解出双悬浮力无轴承异步电机转子电流在α、β轴上的分量：根据i1rα、i1rβ进一步化简双悬浮力无轴承异步电机的定子磁链方程：其中，ψ1sα、ψ2sα、ψ3sα、ψ1rα分别为转矩绕组、主控悬浮力绕组、辅助悬浮力绕组和转子绕组磁链在α轴上的分量；ψ1sβ、ψ2sβ、ψ3sβ、ψ1rβ分别为转矩绕组、主控悬浮力绕组、辅助悬浮力绕组和转子绕组磁链在β轴上的分量；L1s、L2s、L3s、L1r分别为转矩绕组、主控悬浮力绕组、辅助悬浮力绕组和转子绕组的自感；M1s2s、M1s3s、M1s1r、M2s3s、M2s1r、M3s1r为转矩绕组和主控悬浮力绕组、转矩绕组和辅助悬浮力绕组、转矩绕组和转子绕组、主控悬浮力绕组和辅助悬浮力绕组、主控悬浮力绕组和转子绕组、辅助悬浮力绕组和转子绕组之间的互感；i1sα、i2sα、i3sα和i1rα分别是转矩绕组、主控悬浮力绕组、辅助悬浮力绕组和转子绕组电流在α轴上的分量；

i1sβ、i2sβ、i3sβ和i1rβ分别是转矩绕组、主控悬浮力绕组、辅助悬浮力绕组和转子绕组电流在β轴上的分量。

3.根据权利要求2所述的一种双悬浮力无轴承异步电机的矢量控制方法，其特征在于，构建双悬浮力无轴承异步电机在α、β轴上的转子电压方程：其中，urα、urβ为转子电压在α、β轴上的分量；R1r是转子电阻；ωr是转子角频率；t为时间变量；p为微分算子；irα、irβ分别是转子电流在α、β轴上的分量。

4.根据权利要求2所述的一种双悬浮力无轴承异步电机的矢量控制方法，其特征在于，构建双悬浮力无轴承异步电机在d、q轴上的转子电压方程：其中，urd、urq为转子电压在d、q轴上的分量；ψ1rd、ψ1rq为转子磁链在d、q轴上的分量；i1sd、i2sd、i3sd为转矩绕组、主控悬浮力绕组以及辅助悬浮力绕组电流在d轴上的分量；i1sq、i2sq、i3sq为转矩绕组、主控悬浮力绕组以及辅助悬浮力绕组电流在q轴上的分量；ω为转矩绕组电角频率。

5.根据权利要求2所述的一种双悬浮力无轴承异步电机的矢量控制方法，其特征在于，构建双悬浮力无轴承异步电机的悬浮力方程：式中，F2m和F3m分别为主控悬浮力方程和辅助悬浮力方程；ψ1为转矩绕组气隙磁链； 和分别为主控悬浮力定子电流和辅助悬浮力定子电流；μ0为真空磁导率；l为电机转子有效铁芯长度；r为转子半径；W1和W2分别为转矩绕组和悬浮力绕组每相串联的有效匝数；

根据向量的点乘和叉乘原理，将无轴承异步电机主控悬浮力分解到d、q轴上：其中，F2x、F2y为主控悬浮力在x、y轴上的分量；i2sd和i2sq为主控悬浮力绕组电流在x、y轴上的分量；ψ1d和ψ1q为转矩绕组气隙磁链在x、y轴上的分量；K2为一常数，表示为根据向量的点乘和叉乘原理，将无轴承异步电机辅助悬浮力分解到d、q轴上：其中，F3x、F3y为辅助悬浮力在x、y轴上的分量，K3为一常数，表示为

6.根据权利要求4所述的一种双悬浮力无轴承异步电机的矢量控制方法，其特征在于，对双悬浮力无轴承异步电机的矢量控制过程如下：S3.1、采用转子磁场定向矢量控制策略，令 其中ψ1r为转子磁链，同时由于转子导条内部短路，有urd＝urq＝0，将其代入转子电压方程：其中，ωs为转差角频率；p为微分算子；

S3.2、无轴承异步电机转矩绕组气隙磁链和转子磁链的关系:其中，L1rσ为转矩绕组的转子漏感，i1sd和i1sq为转矩绕组定子电流在d、q轴上的分量；

S3.3、将S3.2中的转矩绕组气隙磁链和转子磁链带入S2.7中优化后的双悬浮力无轴承异步电机的主控悬浮力计算式中，构建基于转子磁场定向的主控悬浮力方程：S3.3、将S3.2中的转矩绕组气隙磁链和转子磁链带入S1.6中的双悬浮力无轴承异步电机的辅助悬浮力计算式中，构建基于转子磁场定向的辅助悬浮力方程：S3.4、进一步，构建无轴承异步电机的电磁转矩方程的过程为：将ψ1rd＝ψ1r，ψ1rq＝0代电机转矩方程Te中，得到： ψ1r为转子磁链。

7.根据权利要求1所述的一种双悬浮力无轴承异步电机的矢量控制方法，其特征在于，所述双悬浮力无轴承异步电机的结构包括转子和定子，所述转子由转轴和转子铁芯组成，述转子铁芯沿周向均匀设置28个转子槽，转子槽内嵌入7对闭合转子导条；所述定子由定子铁芯和定子绕组组成，均匀设有36个定子槽，定子槽内嵌入2层绕组，内侧为悬浮力绕组，外侧为转矩绕组，所述悬浮力绕组包括1对极的主控悬浮力绕组和3对极的辅助悬浮力绕组，两者交替分布，各占18个定子槽内侧。

8.根据权利要求7所述的一种双悬浮力无轴承异步电机的矢量控制方法，其特征在于，将中心对称且相邻夹角呈90°的4个转子槽划为一组，共划为7组，每组转子槽内沿轴向嵌入

4根转子导条，转子导条包括轴向段和径向段，所述轴向段嵌入转子槽内部沿轴向布置，所述径向段用于连接轴向段的末端；在转子铁芯(30)的一端面，利用2根径向段将该端的轴向段连接，且2根径向段相互平行；在转子铁芯(30)的另一端面，利用另外2根径向段将另一端的轴向段连接，且2根径向段相互平行，进而实现这一组转子导条间形成闭合回路。