无刷直流电机转矩脉动抑制新方法

转矩脉动是影响无刷直流电机在高精度伺服系统中应用的主要原因.提出了一种基于a-β变换和Lyapunov函数的转矩脉动抑制直接功率控制方法.该方法在a-β坐标系下通过功率控制优化了电磁有功功率和电磁无功功率.在分析了反电势波形及其与霍耳位置传感器间关系的基础上,给出了在线计算反电势的方法.通过仿真验证了所述方法的正确性.     

无刷直流电机抑制转矩脉动的方法研究

由于无刷直流电机绕组存在电感,换相时电流无法突变,导致非换相电流存在波动,从而产生换相转矩脉动。提出一种新的电压补偿电路,由4个电力开关管,1个电力二极管,1个电容器组成。通过控制电力开关管导通和关断,在非换相期间,直流电压源对电容充电;在换相期间,直流电压源与电容串联,满足驱动电压等于4倍反电动势幅值,使得关断相电流下降速率与导通相电流上升速率一致,非换相电流波动降低,从而有效抑制换相转矩脉动。通过仿真验证了电压补偿电路能有效地抑制换相转矩脉动。     

无刷直流电机换相转矩脉动抑制方法综述

换相转矩脉动是无刷直流电机性能的主要缺陷,其降低无刷直流电机应用在伺服系统中的精度。为解决这个问题,很多有效的方法已经研究出来并详细地论述了这些方法。     

基于BUCK变换器的无刷直流电机转矩脉动抑制方法

分别对无刷直流电机(BLDCM)在传导区和换相区的转矩脉动进行全面的分析,提出在三相逆变桥入端加上前级BUCK变换器,通过单一直流母线电流的反馈闭环控制来抑制转矩脉动的方法.该方法在理论上彻底地消除了BLDCM在传导区内的转矩脉动,而且使得瞬间换向区间电流上升相与电流下降相的电流斜率平衡,从而有效地削弱了换相期间的转矩脉动.试验证明了此方法的有效性和可行性.     

基于Buck-Boost无刷直流电机转矩脉动抑制技术

为了降低无刷直流电动机传导区转矩波动,提出基于Buck-Boost直流变换器转矩脉动抑制措施。在详细分析无刷直流电动机工作原理和转矩脉动产生机理的基础上,着重研究Buck-Boost直流变换器的拓扑结构、两种工作模式的输出特性和空间状态模型。利用MATLAB软件SIMULINK子模块建立Buck-Boost直流变换器仿真模型,对50 kHz控制信号下的电感电压、开关管电压、二极管电流等变量进行仿真分析。通过仿真结果与理论分析波形进行对比,表明所搭建的Buck-Boost直流变换器仿真模型的合理性。     

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.     

无刷直流电机转矩脉动抑制策略研究

传统的无刷直流电机控制方法存在转矩脉动较大的缺点,限制了其在高性能驱动系统中的推广应用.通过对无刷直流电机换向过程的瞬态分析,针对转矩脉动产生的原因,提出了两种抑制换向转矩脉动的控制方案:非换向相电流不变法和转矩脉动最小法,通过控制电压给定强迫三相电流沿理想轨迹滑至换向后的稳定工作点,使得换向过程中转矩值即相电流与电机反电势标量积变化率为最小.仿真及实验结果验证了该控制策略的正确性.如果采用运算简单的非换向相电流不变策略控制,可将换向转矩波动限制在5%的范围,而采用转矩脉动最小方案则可消除换向转矩脉动.     

无刷直流电机换相转矩脉动抑制新策略

无刷直流电机(BLDCM)应用范围广,易于控制,但缺点是转矩脉动较大.通过分析HPWM-LON调制方法对无刷直流电机换相期间电磁转矩的影响,提出一种改进的HON-LON和HPWM-LON相结合的脉宽调制方法.首先,根据三相电流方程得出换相时的电机电磁转矩;其次,比较换相时电磁转矩和稳态时电机电磁转矩的差别,得到换相电磁转矩脉动;最终,通过控制换相时导通相全通的时间,使电机电磁转矩脉动最小.实验证明,提出的改进脉宽调制方法能有效地抑制转矩脉动,提高系统性能.     

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。     

基于模型预测的无刷直流电机转矩脉动抑制

永磁无刷直流电机转矩脉动问题限制了其在高性能设备上的应用。针对无刷直流电机普遍存在的换相转矩脉动问题,根据电机数学模型,从持续导通相电流模型是否发生突变的角度分析了换相转矩脉动产生的原因。通过理论分析,论证了在换相阶段读取霍尔信号以切换控制模型从而实现变模型的预测控制的可行性以及该方案对转矩脉动抑制的有效性。在Matlab中搭建仿真模型对该方案进行了验证。     

基于Buck变换器的无刷直流电机转矩脉动抑制

无刷直流电机在换相区和传导区均会存在转矩波动大、输出转速稳定性差的问题,严重影响了其工程应用效果。通过对电机转矩脉动的理论分析和Buck变换器的工作原理分析,提出一种基于Buck变换器的无刷直流电机四闭环控制方法。该方法在三相桥前级增加Buck变换器的基础上,对电机转速、相电流、Buck变换器输出电压和电感电流进行闭环控制。该方法能够消除传导区转矩脉动,削弱换相区转矩脉动。在Matlab/Simulink仿真环境中建立基于Buck变换器的无刷直流电机闭环控制系统模型,并分别对无Buck变换器控制方法和基于Buck变换器的四闭环控制方法进行仿真。结果表明,基于Buck变换器的四闭环控制方法能完全消除无刷直流电机传导区转矩脉动,换相区转矩脉动减小75%。     

基于图解法的无刷直流电机抑制换相转矩脉动的方法

无刷直流电机在非换相区间,控制方式类似于直流电机。但在换相过程中,三相都参与机电能量转换,因此将三相交流电机控制中常采用的坐标变换理论,引入到的换相区间分析中,得到换相过程电流和换相时间的约束条件。结合逆变器所能输出的电压约束条件,利用图解方法得到抑制换相转矩脉动且最小换相时间的换相控制方法,该方法较电路求解法,更为直观且易于理解。最后通过实验验证文中的方法。     

无位置传感器无刷直流电机转矩脉动抑制研究

为了减小无位置传感器无刷直流电机的转矩脉动,在分析无刷直流电机换相及间接位置检测原理的基础上,改进了传统反电动势法的检测电路,对反电动势相移进行了补偿,以消除电机中性点电压和阻容滤波对反电动势检测电路的影响。为进一步抑制转矩脉动和改善系统的稳定性,在采用换相电流预测控制策略的基础上,设计了神经网络PID控制器。实验结果表明,设计的转矩脉动综合抑制策略有效地降低了无位置传感器无刷直流电机的转矩脉动,具有较好的鲁棒性,准确地实现了无位置传感器换相控制,提高了系统的可靠性。     

新型无刷直流电机换相转矩脉动的抑制控制方法

文中分析了永磁无刷直流电机的换相原理，以换相电流为研究对象，在研究了电机运行于高速区和低速区时换相电流预测控制规则基础上，提出了一种抑制换相转矩脉动的方法。该方法结合了换相电流预测控制和直流母线负电流消除特性。在换相期间通过检测直流母线上的电流，采用换相电流预测，确保在换相期间关断相的电流下降率和开通相的电流上升率相等，从而保证了换相期间非换相相电流的恒定，并同时结合直流母线上负电流消除措施，有效地减小了换相电流的脉动，达到抑制换相转矩脉动的目的。通过仿真和实验验证了所述方法的正确性。     

无刷直流电机换向转矩脉动分析与抑制

针对无刷直流电机的单斩PWM的4种调制方式,建立了换向过程中电机相电流及电磁转矩的数学模型,研究了换向转矩脉动与PWM调制方式的关系。基于Matlab的仿真模型,分析并比较各种调制方式对换向转矩脉动的不同影响,提出了在换相时加补偿电流可有效抑制换向转矩脉动的实现方法,指出pwm_on单斩调制方式下电机具有较小的换向转矩脉动,电流补偿可使转矩脉动的幅值减小57．1％。     

无刷直流电机转矩脉动控制技术

无刷直流电机不仅高扭矩、结构简单、效率高,且具有直流电机优良的调速性能、控制性能好,在各个领域应用前景广泛。现介绍无刷直流电机的背景和现状,重点对无刷直流电机转矩脉动的控制策略进行分析。     

基于双H桥变换器的无刷直流电机转矩脉动抑制方法

针对无刷直流电机(BLDCM)的换相转矩脉动问题,提出了一种基于双H桥变换器的BLDCM转矩脉动抑制方法。通过双H桥变换器电路产生补偿或抵消电流,减小非换相相电流的波动,从而达到抑制BLDCM转矩脉动的目的。在MATLAB/Simulink下构建了BLDCM转矩脉动仿真模型并进行对比仿真,与传统PID控制方法相比,该方法非换相相电流波动在高、低速下分别降低了约70%和40%,平衡后的转矩波动降低了约80%。结果表明:所提方法对于BLDCM在高稳定度和高精度要求领域中的应用具有重要价值。     

基于电压矢量注入的无刷直流电机换相转矩脉动抑制方法

为解决无刷直流电机换相期间的转矩脉动问题,在两相静止坐标系中对换相过程分析的基础上,提出一种在续流阶段注入特定电压矢量的转矩脉动抑制方法.首先,虚拟地分割电机相电压为两部分,并重构其作用范围:一部分仍然施加在绕组两端,进而产生假想的等效电流;另一部分则是用来改变反电势,即人为将其补偿为恰好使转矩不变的值.其次,利用...     

基于最优电流矢量的无刷直流电机换相转矩脉动抑制方法

由于逆变器母线电压、绕组电感及电势因素的影响,无刷直流电机的换相转矩脉动严重影响其在高精度场合的应用。为此,提出一种基于最优电流矢量的无刷直流电机驱动方法。首先,在两相静止坐标系下分析方波驱动方式的换相过程,并从矢量的角度给出电机高速、低速换相转矩脉动的产生原因;然后,推导出最优电流矢量表达式,该矢量可同时满足瞬时功率恒定和电流矢量幅值最小。该方法将电流矢量作为控制对象,通过保证电流矢量的幅值和角度等于给定量,实现电机的无换相转矩脉动运行。与方波驱动方法相比,该方法不区分正常导通区间和换相区间,简化了调制方式,提高了控制方法的可靠性。通过实验验证了所提驱动方法的可行性和有效性。     

基于Sepic逆变器抑制无刷直流电机换相转矩脉动研究

无刷直流电机(BLDCM)既具备直流电动机的运行效率高、无励磁损耗以及调速性能好等优点,又具备交流电动机的结构简单、运行可靠、维护方便等一系列优点。因此,在各行各业得到了广泛的应用。但缺点是转矩脉动较大。本文提出了一种sepic逆变器来抑制无刷直流电机换相转矩脉动,在换相过程中,通过提高母线电压使关断相和开通相的电流变化速率相等来起到抑制转矩脉动的作用。