梯形波与正弦波反电势无刷直流电动机特性分析

针对反电势为理想梯形波与理想正弦波的永磁无刷直流电动机,分析了电机在方波驱动120°导通模式下的机械特性、电流波形、换相转矩脉动.推导了反电势为正弦波的无刷直流电动机在方波驱动120°导通模式下的机械特性表达式.通过对这两种电机电流波形的对比分析以及对两者换相电流的数学推导,给出了这两种不同反电势波形的无刷直流电动机在高速和低速时两者电流波形、换相转矩脉动差异的原因.建立了两种电机的仿真模型,仿真结果进一步验证了分析的正确性.实际工程中,无刷直流电动机的反电势波形很难达到理想的梯形波,介于理想梯形波与理想正弦波之间,该研究对无刷直流电动机的设计与控制具有一定的参考意义.     

非理想反电动势的无刷直流电机的转矩脉动抑制策略研究

本文根据永磁无刷直流电动机的实际反电动势波形,基于坐标变换,提出一种基于dq0坐标系下的任意反电动势波形无刷直流电动机的id=0的矢量控制方法,根据所求q轴电流进行跟踪控制来消除转矩脉动。仿真结果表明这种方法对抑制永磁无刷直流电动电磁转矩脉动十分有效。     

基于母线电流控制的直流无刷电动机转矩脉动抑制方法研究

针对方波直流无刷电动机转矩脉动控制问题进行了讨论,分析了低速和高速情形下直流无刷电动机转矩脉动抑制的方法,提出基于母线电流控制的直流无刷电动机转矩脉动抑制的方法,仿真结果证明该控制系统能有效地减小转矩脉动.     

六相无刷直流电动机换相转矩脉动的分析及仿真

针对三相永磁无刷直流电动机在换相期间有较大转矩脉动的问题,采用由两套独立的互差30°电角度的三相绕组星型联结构成的六相(双三相）永磁无刷直流电动机可大大减小换相转矩脉动.建立了六相永磁无刷直流电动机的数学模型,根据无刷直流电动机换相过程理论,分析比较了六相和三相无刷电动机的换相转矩脉动,推导出六相无刷电动机换相转矩脉动是三相无刷电动机的一半,并通过仿真实验进行了验证.     

非理想反电动势无刷直流电动机控制策略研究

无刷直流电动机的转矩脉动是限制无刷直流电动机应用的重要因素。针对无刷直流电动机方波驱动电磁转矩大、控制简单以及正弦波驱动转矩脉动小的特点,提出了一种新的控制策略——采用方波电流进行起动控制,待电机达到稳定后,动态切换到正弦波电流驱动控制的方式。仿真结果表明采用该控制方式可以满足电机的快速起动以及具有运行转矩脉动小等优点。     

无刷直流电动机换相转矩脉动控制

针对应用于轻型电动轮的无刷直流电动机的低转矩脉动的要求,提出了一种低成本、高可靠、简单易实现的换相转矩脉动控制方法.该方法依照不同电机转速控制换相过程PWM占空比,进而控制关断相电流和开通相电流在换相过程中的变化率,保持非换相相电流在换相过程中基本恒定,通过减小无刷直流电动机换相电流脉动来减小或消除换相转矩脉动.理论分析和实验验证了该方法的可行性,并已广泛应用于轻型电动车辆领域.     

开关频率对无刷直流电动机转矩脉动的影响分析

利用星形3相6状态无刷直流电机的数学模型和动态方程,讨论了PWM电压源逆变器驱动的永磁无刷直流电动机在导通运行区域和换向过程的转矩特性.通过数学解析得出,无刷直流电动机无论运行在导通区还是换向区,电磁转矩脉动都由直流供电电压、逆变器的开关频率及占空比、电机电气参数和转速高低共同决定,电磁转矩脉动与逆变器开关频率成反比关系.通过仿真和实验验证了PWM开关频率对转矩脉动的影响,为减小转矩脉动和驱动系统的设计提供了理论依据.     

永磁无刷电动机转矩特性

转矩脉动控制是衡量永磁无刷电动机性能好坏的一项重要指标,抑制转矩脉动成为提高永磁无刷电动机伺服系统性能的关键,研究永磁无刷电动机转矩特性抑制或消除转矩脉动具有十分重要的意义。     

一种抑制无刷直流电动机转矩脉动的新方法

针对梯形波反电动势的无刷直流电动机转矩脉动较大的问题,提出了一种最优控制算法.首先从电动机模型入手,在分析了影响电磁转矩的因素之后,选择定子电流作为控制对象,然后通过适当的控制律,将最优控制应用于定子电流,以实现对转矩脉动的抑制.仿真结果表明,最优控制可以在很大的调速范围内有效地抑制转矩脉动和转速误差.算法简单且易于实现,能够满足很多高性能场合的应用要求.     

无刷直流电动机转矩脉动的抑制新方法

无刷直流电动机固有的转矩脉动限制了其应用范围.通过分析无刷直流电动机的换相过程,采用非换相相电流不变法.该方法保证换相过程中非换相的电流恒定,从而有效抑制转矩脉动.基于Simalink和PLECS对系统的仿真,验证了该方法的有效性和可行性.     

感应电机磁链与转矩无差拍控制

为了降低感应电机模型预测转矩控制(MPTC)系统的转矩脉动、进一步减小磁链脉动,提出一种磁链和转矩无差拍控制策略。仿真结果表明：磁链和转矩无差拍控制下,感应电机系统运行良好。与MPTC相比,所提策略的转矩脉动均方根差（RMSE）降低87.84%,磁链脉动RMSE降低97.83%,电流总谐波失真（THD）降低94.21%。与转矩无差拍模型预测控制相比,所提策略的转矩脉动略有增大,但磁链脉动RMSE降低96.77%,电流THD降低90.03%。实时性试验结果表明：磁链和转矩无差拍控制计算简单,实时性好,计算耗时为MPTC的4.79%、转矩无差拍模型预测控制的5.29%。     

平衡式永磁同步电动机力矩波动直接测试系统的动态特性研究

高精度应用对永磁同步电动机的力矩波动指标提出了较高的要求,对其准确测量有重要的意义.平衡式直接测量方法具有低成本、高分辨率的优点,但过去少有文献对此类测量方法的动态特性进行分析.本文以一套具体测试系统为例,建立其数学模型.通过计算分析,确定了系统能够准确测量的转速范围,然后通过实验验证了理论分析的正确性.最后根据模型给出提高系统性能的建议.     

同步磁阻电机转子结构优化设计

同步磁阻电机(SynRM)具有效率高、成本低、结构简单等优点,但其存在转矩脉动大等问题,会影响电机的平稳运行。为了降低SynRM的转矩脉动,需要对转子结构进行优化。以一台22 kW四极的SynRM为例,采用田口法对不同电流负载下的SynRM转子结构进行优化。确定SynRM的转子拓扑,探究SynRM转子结构的关键参数对转矩性能的影响,初步确定转子关键参数的范围。利用田口法对不同电流负载下的电机进行试验分析,得到最优转子结构参数组合,利用有限元仿真验证优化结果。为了增强转子的机械强度,在转子结构中添加径向磁桥,探究径向磁桥对电机转矩性能的影响。     

无刷直流电机直接转矩模糊控制研究

为简化无刷直流电机控制系统的结构同时又能使其具有较快的转矩响应速度,论文提出一种新颖的控制方案,将直接转矩控制和模糊控制相结合应用于无刷直流电机控制系统中。直接转矩控制省掉了复杂的矢量变换,使系统结构简单且响应迅速,但是转矩脉动相对较大;而模糊控制鲁棒性强,根据转矩偏差和转矩偏差的变化率,模糊调节电压矢量作用时间,减小转矩脉动。新型的控制策略不仅具有良好的动态特性和简单的结构,其它性能也可与传统的无刷直流电机控制系统相媲美。利用MATLAB对系统进行了仿真,并对两种不同控制方法的实验结果进行比较。通过比较可以看到模糊直接转矩控制方法实现了对转矩和电流的有效控制,更优于传统的控制方法。     

基于自适应模糊神经网络的开关磁阻电机转矩脉动抑制

应用自适应模糊神经网络对开关磁阻电动机静态转矩逆模型进行离线学习，学习完成之后，根据转矩分配函数对各相转矩进行分配，利用模糊神经网络实时优化出期望转矩所需要的相电流波形，从而实现开关磁阻电机的低转矩脉动控制。     

开关磁阻电机转矩脉动的智能抑制研究

开关磁阻电机的转矩脉动是应用中的一个突出问题。该文对1台6／4极结构的开关磁阻电机在已获得矩角特性的基础上．应用自适应模糊神经网络（ANFIS）对其转矩逆模型进行离线学习。学习完成之后．根据转矩分配函数对各相转矩进行分配，利用模糊神经网络实时优化出期望转矩所需要的相电流波形，然后采用电流滞环跟踪此期望电流，从而实现电机的低转矩脉动控制。仿真结果证明了这种方法的有效性。     

一种新颖的无刷直流电机控制方法的研究

针对传统无刷直流电机120°导通型控制方法存在转矩脉动大，不能适应高精度高稳定性要求的缺点，提出了一种新的广角波控制方法，通过控制相电压使相电流达到准正弦波。与传统控制方法相比，采用广角波控制后转矩脉动从原来的14%下降到3.4%，出力增加了3.5%，而且可以利用非导通相检测反电势过零点，实现无位置传感器控制。广角波控制不但具有转矩脉动小、出力大、控制简单等优点，而且实现了无位置传感器控制，适用于高性能场合。     

基于分段式TSF的开关磁阻电机转矩脉动抑制技术

开关磁阻电机(Switched Reluctance Motor,SRM)的双凸极结构导致其运行时产生很强的转矩脉动,采用传统型转矩分配函数(Torque Sharing Function,TSF)时,电流峰值过高,铜耗过大,导致电机效率低,转矩脉动抑制效果不理想。针对这一问题,本文提出了新型分段式TSF,并以转矩脉动系数和电流变化率作为优化目标,利用遗传算法的全局寻优能力,对所提出的新型TSF中的变量参数进行优化,得到最优的TSF曲线及表达式,从而降低转矩脉动。仿真结果表明,本文所提出的新型TSF能够有效降低转矩脉动,同时降低电流峰值,减小铜耗,提高效率。     

基于直接电流控制的BLDCM换相转矩脉动抑制

无刷直流电机传统的脉宽调压控制方式存在较大的换相转矩抖动,限制了它在高精度伺服控制系统中的应用。该文详细分析了无刷直流电机非换相电流与输出转矩与之间的关系,并以该电流为控制对象,研究了一种直接电流控制方式,结合两相导通控制模式,实现对电流的直接控制,进而控制转矩抖动。利用MATLAB软件将该控制方法与脉宽调压控制方法作对比仿真分析,仿真及实验结果证明,该控制方法能有效解决相电流及转矩波动较大的问题,并具有更好的负载响应速度和稳态性能。     

基于模糊逻辑控制的SRD仿真实现

分析了开关磁阻电动机调速系统（SRD）的工作原理及开关磁阻电动机（SRM）的非线性电感模型。在此基础上,对其进行了简化处理,并采用模糊控制器对SRM的开关角进行实时补偿,同时建立了基于电流斩波控制的四相SRM非线性仿真模型。仿真结果验证了该控制方式的正确性,该模型不但计算相对简单且能有效减小转矩脉动和提高系统的动、静态性能,并能满足一定精度要求,为实际的SRD设计和调试提供有效的手段和工具。