无刷直流电动机换相转矩脉动抑制新策略

提出了一种新的PWM技术,有效地抑制了三相无刷直流电动机换相转矩脉动.为了消除非导通相的续流影响,提高抑制转矩脉动的效果,采用PWM_ON_PWM调制方法,抑制转矩脉动的同时也可抑制非换相期间转矩脉动.通过实时计算占空比对换相期间进行PWM控制,使开通和关断相电流的变化速率相等,从而抑制换相转矩脉动.仿真结果验证了该方法的有效性.     

无刷直流电动机非换相转矩脉动抑制研究

详细分析了现有的PWM调制方法在无刷直流电机的非换相期间引起非导通相续流,从而导致非换相转矩脉动;而利用PWM_ON_PWM调制方法时,发现它可以完全消除非换相转矩脉动。通过Matlab仿真试验,证明了该方法的正确性。     

应用于无刷直流电机的新PWM调制方式

提出了一种新的PWM调制方式,使用该调制方式可以完全消除无刷直流电机在120°工作方式下非换相期间非导通相上的续流现象;从而减小非换相期间的电磁转矩脉动.从换相期间和非换相期间的电磁转矩脉动的角度出发对该调制方式进行了理论分析,并通过仿真和试验证明了该方法的可行性和优越性.     

基于预测占空比的无刷直流电机转矩脉动抑制

无刷直流电机通常采用两相导通六步控制的驱动方案,但由于存在周期性的转矩脉动,限制了在伺服系统等高精度场合的应用。本文提出了一种预测占空比的转矩脉动抑制方案。结合电机不同运行状态下的数学分析,通过预测PWM工作状态下的占空比,可以在全速域下实现非换相期间导通相相电流恒定、换相期间非换相相电流恒定,从而有效抑制转矩脉动。仿真结果验证了该理论的正确性,在稳态和动态情况下都可以有效抑制转矩脉动。     

换相期间无刷直流电机转矩脉动的抑制策略

无刷直流电机的转矩脉动是影响其性能的重要因素.针对换相期间的转矩脉动进行了分析,重点研究了非理想反电势、关断相和开通相相电流变化速率不等这两个因素引起的转矩脉动,为了抑制这两个因素引起的转矩脉动,提出了分段控制的策略.该策略集成了转矩直接控制和重叠换相法的优点,可以有效抑制由非理想反电势、关断相和开通相相电流变化速率不等引起的转矩脉动.通过仿真分析验证了该方法和其中两种方法单独应用时的差异,证明了分段控制策略在换相期间抑制转矩脉动的有效性.     

基于统一式的无刷直流电动机换相转矩脉动抑制新策略

分析了无刷直流电动机(BLDCM)换相转矩脉动产生的本质,在BLDCM及逆变器数学模型的基础上推导出了不同PWM控制方式的换相转矩脉动统一式.在只有单级逆变器的调速方式下,基于直流母线电流控制,提出了一种全速度范围内抑制电动机换相转矩脉动的PWM控制方法,保证换相期间开通相和关断相电流上升率和下降率相等.该方法算法简单...     

PWM调制下无刷直流电机的转矩脉动抑制

分析无刷直流电机在PWM调制下稳态时的换相过程,通过在换相期间的PWM调制来实现高、低速条件下的换相转矩脉动补偿控制,确定了保持换相期间非换相相电流幅值不变的换相时间.分析PWM调制方式对三相六状态二二导通无刷直流电机控制系统的影响,提出了在PWM-ON-PWM调制方式下的换相转矩脉动补偿控制,不但能够完全消除非换相期...     

无刷直流电动机转矩脉动抑制

通过对无刷直流电动机(brushless DC motor,BLDCM)典型PWM调制控制方式的分析,对新型的PWM开关模式进行了研究,证实了它能消除非换相区的非导通相绕组的二极管续流,进而大大降低非换相区转矩脉动.在该电机系统的换相区转矩脉动抑制方面,通过对换相区开与关不同相的上升与下降电流的分析,并基于功率变换器直流侧供电电压与电机反电动势的固定关系能消除换相区转矩脉动的机理,提出了在功率变换器主电路的直流侧增加ZETA变换器,当进入换相区时由可控的ZETA变换器向功率变换器供电,供电电压保持4倍于电机反电动势.通过实验证实了系统的非换相区和换相区转矩脉动抑制效果.     

无刷直流电机在脉宽调制下的转矩脉动抑制

分析无刷直流电机(BLDCM)稳态换相转矩脉动与转速的关系,确定换相时间与电枢电流及反电势之间的关系.分析脉宽调制(PWM)方式对三相六状态二二导通BLDCM控制系统的影响,提出了在PWM-ON-PWM(前30°和后30°进行PWM控制,中间60°保持恒通)方式下的转矩脉动补偿控制.该控制不但能够完全消除非换相期间由于关断相出现电流而引起的电磁转矩脉动,还能够完全补偿由于换相而引起的转矩脉动,实现电机在低速和高速时的无转矩脉动控制.     

两相导通型凸极式永磁无刷直流电机DTC中换相区间转矩跌落抑制策略

两相导通空间矢量调制型直接转矩控制SVM-DTC(space vector modulation-direct torque control)可以有效抑制永磁无刷直流电机BLDCM(brushless DC motor)非换相期间转矩脉动及换相期间的转矩增长现象,但却不能抑制换相期间的转矩跌落现象。为此,对凸极式BLDCM SVM-DTC方法中换相区间转矩脉动进行了分析,提出一种抑制高速区换相区间转矩跌落新方法。根据转矩跌落的大小,调节关断相功率管的占空比,以达到抑制非换流相电流跌落和抑制转矩脉动的目的。实验结果验证了所提转矩跌落抑制控制策略的有效性。     

无刷直流电机PWM_ON_PWM调制方式转矩特性研究

转矩脉动是影响无刷直流电机性能的重要因素。对PWM_ON_PWM调制方式换相区间与非换相区间转矩脉动进行计算与分析,并与其它经常使用的四种调制方式进行对比,以寻求低转矩脉动的最佳PWM调制策略。在换相区间,推导了转矩脉动的解析表达式,绘制了转矩脉动随占空比D的变化曲线,提出根据不同转速采用不同调制方式的控制方法。在非换相区间,分析了关断相续流和非导通相续流产生的条件,总结了不同PWM调制方式非换相转矩脉动的规律,论述了采用PWM_ON_PWM调制方式对非换相转矩脉动的影响。最后对一台10k W无刷直流电机转矩脉动进行测试,验证了所提结论的正确性。     

调制方式对无刷直流电动机非换相状态转矩脉动的影响

分析了传统的FWM_ON调制方式对无刷直流电动机在非换相期间由于截止相的反并联二极管续流而导致转矩脉动的原因.还分析了PWM_ON_PWM调制方式的运行特性.Matlab仿真表明此种调制方式应用在无刷直流电动机非换相转矩脉动抑制上比传统调制方式具有更好的效果.     

一种降低无刷直流电机非导通相续流的PWM调制方式研究

无刷直流电机转矩波动会影响电机运行平稳性,降低系统效率,产生噪声。本文针对非换相期间转矩波动进行分析,重点研究了PWM调制造成的转矩波动。当逆变器的开关管处于关断时,非导通相的续流是造成非换相期间转矩波动的主要因素。经过理论推导,证明了当控制系统采用PWM-ON-PWM调制方式时,非导通相续流可被完全消除。通过Simulink仿真及实验验证了该方法可完全消除非导通相续流,降低转矩波动。     

无刷直流电机滑模变结构电流控制

为提高无刷直流电机控制的鲁棒性及抑制换相转矩波动,在PWM-ON调制基础上,以保证非换相相电流恒定为控制目标,将换相引起的转矩波动作为系统扰动,设计了滑模变结构电流控制器。利用其响应快速、对扰动不敏感特性来抑制内外干扰的影响,并进行了鲁棒性证明和转矩波动减小分析。仿真与实验表明,所提出的变结构控制策略鲁棒性好,能有效减小换相转矩波动,是无刷直流电机控制中一种新颖的改进控制方式。     

无刷直流电机换相转矩脉动的抑制

无刷直流电机由于功率密度高、控制容易而获得广泛应用.但高、低速下由电流换相造成的非换相相电流的失真会导致转矩脉动.本文提出了一种采用抑制非换相相电流脉动来抑制转矩脉动的新方法:即在高速下,采用降低续流相电流下降速率来间接控制非换相相电流;在低速下,直接控制非换相相电流.控制系统由模拟电路实现,结构简单,性能可靠.仿真和实验验证了所提出方法的正确性和实用性.     

A novel PWM scheme to eliminate the diode freewheeling In the Inactive phase in BLDC motor

The brushless DC motor (BLDCM) with trapezoidal electromotive force (back-EMF) waveform is used widely. In principle, when the motor runs in the 120° conduction mode, two of the three phases are active while the other phase is inactive at all times. However, a ripple current occurs in the inactive phase due to the diode freewheeling during the non-commutation period in the traditional pulse width modulation (PWM) methods, which aggravates the torque ripples. A new PWM method is proposed in this paper to eliminate the diode freewheeling during the non-commutation period in the inactive phase. As a result, the torque ripple is suppressed using the proposed method. The simulation and experimental results are demonstrated to verify the validity of the proposed PWM method. __________ Translated from Proceedings of the Chinese Society for Electrical Engineering, 2005, 25(7): 104–108 (in Chinese)     

双凸极永磁电动机磁阻转矩和转矩脉动的关系研究

目前针对双凸极永磁电机的转矩脉动,研究工作主要集中在对换相引起的转矩脉动进行消除和抑制。考虑到双凸极永磁电机一个显著特点是电磁转矩为磁阻转矩和永磁转矩的耦合,所以从磁阻转矩的角度来分析双凸极永磁电机的转矩脉动。建立一台12/8极双凸极永磁电动机的数学模型,并通过有限元计算得出其静态参数。在此基础上通过不同电流、不同转速下多种仿真结果得出磁阻转矩对电机电磁转矩的脉动影响随着电机负载的增加成正比增加,并提出通过合理选择定转子极弧长度及磁钢参数来减小磁阻转矩、增加永磁转矩,最终减小磁阻转矩对电机转矩脉动的影响。仿真结果验证了所提出的方法。