永磁无刷直流电机PWM_ON_PWM调制方式研究

由于非导通相续流电流使得永磁无刷直流电机运行中存在的转矩脉动问题,为了有效抑制转矩脉动,本文通过分析无刷直流电机的工作原理,建立了其数学模型。按照数学模型对现有的几种PWM调制方式进行了比较分析。通过分析可知现有的PWM调制方式都不能够完全消除非导通相续流电流,针对这一问题本文提出了PWM_ON_PWM调制方式。并通过实验证明了该调制方式,可以有效减小或消除由于非导通相续流引起的非换相期间的转矩脉动。     

无刷直流电机转矩脉动抑制研究

在电力电子技术发展的研究中,无刷直流电机系统具有转矩电流比高、转速高、动态性能好、可靠和易于控制等优点,在中小功率驱动场合应用广泛;但缺点是换相转矩脉动大,一定程度上制约了无刷直流电机的应用。为提高电机精度和稳定性,针对无刷直流电机换相转矩脉动的问题,采用补偿方法,分析了HPWM-LON调制方式对无刷直流电机换相转矩脉动的影响,提出了一种直接面向转矩脉动的补偿方法,建立了Psp ice仿真模型,通过对仿真结果的分析和比较,得出了这种转矩脉动补偿方法能有效的抑制转距的脉动,提高性能精度,消除了转矩脉动产生的噪音。     

无刷直流电机换相转矩脉动抑制的研究

针对无刷直流电机换相时产生的转矩脉动,采用自抗扰控制技术设计出一种自抗扰控制器来消除转速响应的超调,同时通过自身的扩张状态观测器检测系统的相电流脉动和自身的非线性状态反馈控制律对检测到的电流脉动误差值进行补偿抵消,以达到抑制相电流脉动的效果,从而抑制电机的转矩脉动.仿真结果表明,自抗扰控制比PI控制能更好地抑制转矩脉动,提高电机转速的稳定性和系统的可靠性.     

开关磁阻电机的改进型DITC转矩脉动抑制研究

通过对开关磁阻电机转矩输出特性的研究,提出一种电流斩波控制与瞬时直接转矩控制相结合的改进型SRM转矩脉动抑制算法。采用CCC可设定SRM最大相电流值并增大换相重叠角,减缓转矩下降速度,简化转矩分配算法。本文搭建了SRM的 Matlab/Simulink改进型DITC转矩脉动抑制仿真平台。结果表明在简化换相重叠角转矩给定算法的同时可使SRM在安全允许范围内达到最佳转矩脉动抑制效果,具有实际应用价值。     

无刷直流电机磁场定向控制策略研究与实现

针对目前存在的无刷直流电机转矩脉动这一突出问题,介绍了无刷直流电机转矩脉动及抑制机理,提出采用磁场定向控制策略,以降低无刷直流电机的转矩脉动.给出了控制策略及实现方法,并建立系统仿真模型,将基于磁场定向控制与传统方波线电压控制的控制系统进行对比仿真研究,仿真表明基于磁场定向控制的无刷直流电机控制系统性能更好,转矩脉动更小.以STM32F103B为核心设计了磁场定向控制无刷直流电机控制系统,实测的电机相电流为近似正弦波,转速波动小,电机运行平稳.     

基于新型Z源网络的无刷直流电机建模仿真

针对无刷直流电机在高精度驱动领域中转矩脉动过大,影响电机稳定性的问题,提出了采用新型Z源变换网络的转矩脉动抑制新方法.通过增加一级电容拓扑和滤波网络,改变了传统Z源变换器电路特性,使之具有更高的增益和更好的可靠性,并将这种新型结构用于电机换相转矩脉动的抑制中.同时针对转矩脉动抑制过后电机将升速的问题,加入PI调节器,改变母线电压以维持转速恒定.仿真结果表明,无论在低速还是高速,都能得到较为平滑的转矩,转矩脉动都控制在7％左右,同时转速维持在给定值,验证了所提出Z源变换网络的正确性,为无刷直流电机优化建模提供了依据.     

无刷直流电机正弦波控制及其在电动自行车中的应用

传统的无刷直流电机一般都采用方波控制,算法简单、易于控制,但缺点是转矩脉动较大、噪声高.在分析常规三相SPWM的基础上,提出采用一种开关损耗最小的两相SPWM控制算法,并设计了基于微控制器μPD79 F9211的电动自行车控制系统.以μPD79F9211为运动控制芯片,借助三相霍尔信号来确定无刷直流电机的转子位置,通过转速闭环控制、电流限流控制和开关损耗最小的两相SPWM控制算法,实现了一种简单而高效的电动自行车正弦波控制方案.实践证明,相比目前在电动自行车控制领域采用的方波控制方案,该方案转矩脉动减少,启动和运行噪声更低.实验结果表明上述控制系统方案可行,具有良好的性价比.目前,该系统已经实现并成功应用于电动自行车系统中.     

一种抑制无刷直流电机电磁转矩脉动方法的实验研究

针对以一般传统驱动方式驱动无刷直流电机时,电机电流相位稍落后于反电势相位,造成输出电磁转矩脉动的缺陷,提出了一种抑制无刷直流电机电磁转矩脉动的新方法即换向相位超前驱动法,该方法通过在不同的转速下根据电机参数计算出合适的换向相位超前角度,提供合适的驱动信号控制逆变器开关管的切换,使电流相位比一般传统驱动方式适当超前,从而使电流与反电势的相位同相。实验结果表明提出的方法与一般传统驱动方式相比能有效地降低电流的平均值及峰峰值,从而有效地抑制无刷直流电机电磁转矩脉动。     

无刷直流电动机动态性能分析

针对无刷直流电动机实际运行过程中存在的脉动和非平滑现象,基于内部结构特征和工作原理,研究了无刷直流电动机的运动特征和动态特性.从电机齿槽结构、绕组形式、转子位置、换相过程等方面分析了气隙磁场分布特征和对相电流、反电动势波形的关联作用,阐述了造成转速变化和产生脉动转矩的影响机理,讨论了单闭环控制与双闭环控制方式下的电机运行特性.通过搭建系统仿真模型,获得了空载启动、突加负载、变转速等控制要求下电机转速、定子电流和转矩的运行曲线和变化规律.理论分析和仿真实验均有效地阐明了无刷直流电动机的动态性能.     

转矩脉动的BLDCM系统仿真

针对无刷直流电机电流换向引起的转矩脉动问题,为了提高系统动态性能,根据电流滞环减小非换向电流的原理,提出了采用环宽可调的电流滞环控制器来减小转矩脉动,建立带电流滞环控制器的永磁无刷直流电动机控制模型.仿真实验得出,采用电流滞环模型换向后转矩脉动为37.5%.换向前后转矩脉动的变化率为85.6%;面采用PI控制器模型换向后转矩脉动为85%,转矩脉动的变化率为97%.表明采用合适环宽的电流滞环可减小转矩脉动和脉动变化率.