永磁无刷电机换相转矩脉动抑制算法设计

永磁无刷电机具有结构简单、效率高、转矩大等优点,然而转矩脉动特别是换相转矩脉动问题,制约了其在高性能设备上的应用。针对无刷电机换相转矩脉动问题,从电机数学模型出发,分析了换相转矩脉动产生机理,提出一种改进型12步换相算法,通过柔性换相过程来抑制无刷电机换相转矩脉动。经验证,该控制策略可以有效增加转动力矩、降低转矩脉动,且算法简捷、复杂度低,便于工程技术实现。     

五种PWM方式对直流无刷电机系统换相转矩脉动的影响

针对永磁直流无刷电机(brushless DC motor,BLDCM)转矩脉动问题,基于两相导通星形三相六状态工作方式的永磁直流无刷电机数学模型,提出了5种不同的常用PWM调制方式。详细分析了这5种PWM调制方式对电机换相转矩脉动的不同影响并相互比较。根据公式推导得出采用PWM-ON调制方式可使直流无刷电机具有较小的转矩脉动。以TMS320F1812 DSP为控制核心,以180 W小型永磁直流无刷电机为控制对象进行了实验研究。利用DSP分别产生5种PWM调制方式波形并配合模糊PI控制器对电机进行控制。测得了相应的5种PWM调制方式下的相电流波形图。实验结果表明采用PWM-ON调制方式较理想,能够有效地抑制电机的换相转矩脉动。实验结果证明了理论分析的正确性。     

基于无刷电机转矩减少的相数选择分析

在不同奇数相下从转矩和转矩脉动两方面对方波励磁无刷电机的性能进行了比较,得出了励磁极的极弧度与电机转矩和转矩脉动的关系,和方波励磁无刷电机的电磁转矩脉动为最小的条件,为电机相数的选择提供了依据.     

稀土永磁无刷直流电机性能分析

稀土永磁无刷直流电机具有高功率／重量比,且控制方案简便易实现,具有广阔的应用前景。本文建立径向外装式稀土永磁无刷电机的数学模型,对其功率、转矩、机械特性及控制方案等进行详细论证,并对由换相引起的转矩脉动进行分析。     

基于模糊控制永磁同步电机直接转矩控制研究

针对常规永磁同步电机直接转矩控制存在转矩脉动较大的问题,提出了一种基于模糊控制的永磁同步电机直接转矩控制方法.该方法具有结构简单,易于实现的优点.仿真结果表明,该方法大大减小了转矩的脉动,提高了系统的控制性能.     

基于模糊零矢量永磁同步电机直接转矩控制

针对传统永磁同步电机直接转矩控制中的转矩脉动问题,对传统直接转矩控制中产生转矩脉动的机理、零矢量在永磁同步电机直接转矩控制中的作用进行了详细分析.通过采用带零矢量的模糊控制器代替传统的滞环比较器,构建了一种基于模糊零矢量的永磁电机直接转矩控制方法,实现了永磁同步电机磁链和转矩的协同控制,将磁链偏差和转矩偏差进行合理的模糊分级,有效地抑制了转矩脉动,同时保持了直接转矩控制的响应速度快和鲁棒性强的优点.仿真和实验验证了该方法的可行性和有效性.     

基于非对称SVPWM的电动汽车五相永磁无刷电机容错控制

针对电动汽车用五相永磁无刷电机单相开路故障,提出了一种基于非对称空间矢量脉宽调制策略的故障容错控制方案。新型故障容错控制的设计分为两个部分,对五相永磁无刷电机驱动系统开路故障下的电压矢量关系进行了分析,然后对空间矢量调制算法进行改进,即在一个扇区中选择构成不对称波形的开关状态作为输出。该非对称空间矢量调制可以降低非故障相的电流谐波和降低转矩脉动。基于试验平台开展了试验研究,试验结果验证了新型容错控制可实现系统故障期间的低转矩脉动,且保持较好的动态性能。     

抑制PMSM周期性转矩脉动的迭代学习方法

为了抑制永磁同步电机高性能伺服应用中的低速转矩脉动,在探讨转矩脉动传统抑制方法的基础上,分析并指出主要成分的周期特性,提出永磁同步电机恒压频比控制中通过迭代学习控制抑制周期性转矩脉动的方法,通过在线学习补偿电机控制电压来抑制转矩脉动,设计了控制器并作了收敛性分析.仿真结果表明:迭代学习快速收敛,可有效减小转矩脉动,转矩...     

集中绕组永磁无刷电机的转矩研究

集中绕组永磁无刷电机由于绕组结构与常规60°相带分布绕组不同,定子磁动势的谐波含量增加,定子齿、槽的影响也加大。本文采用电机磁能虚位移原理计算电机转矩,并编制了计算软件,不仅可以计算电机的平均电磁转矩,还可以得到由谐波磁场产生的谐波脉动转矩。通过实例计算,本文还比较了整数槽绕组和分数槽绕组产生谐波转矩的情况,采用分数槽绕组可以削弱谐波脉动转矩。     

永磁无刷直流电动机的转矩脉动及其削弱方法

对永磁无刷直流电动机转矩脉动进进行分类,分析了造成转矩脉动的原因,介绍了削弱永磁无刷直流电动机转矩脉动常用的一些方法。     

永磁无刷直流电动机结构对转矩脉动的影响

转矩脉动是影响永磁无刷直流电动机输出力矩稳定性和精度的主要因素之一。针对永磁无刷直流电动机结构,推导了其气隙磁密与反电势和转矩脉动的关系,分析了反电势波形对转矩脉动的影响,采用Ansys对电机永磁体的不同充磁方式和不同极弧系数条件下的气隙磁密和转矩脉动进行了仿真,得到了电机反电势波形并计算得到转矩脉动系数,对于无刷直流电动机的电磁设计具有较好的指导意义。     

永磁无刷直流电动机转矩脉动及其抑制方法

依据永磁无刷直流电动机的数学模型及其转矩特性，分析了转矩脉动产生的多种原因，并介绍了各种有效的控制策略。     

直驱型电动舵机电流环优化设计

针对直驱型电动舵机的特性,采用电流参考波形优化控制法来减小分数槽集中绕组永磁无刷直流电机的转矩脉动,优化设计电流环提高电流响应速度是该方法的关键。为此,建立了分数槽集中绕组永磁无刷直流电机的数学模型,在分析P型电流环和最速电流环控制优缺点的基础上,设计了次速电流环控制器。最后,对系统进行了仿真。仿真结果表明,次速电流环具有调节速度快、抗干扰能力强等优点。     

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。     

永磁无刷直流电机负载磁场及其电磁转矩的计算

该文在考虑齿槽影响的前提下，建立了永磁无刷电机电枢反应磁场的解析计算模型，求出永磁电机相绕组的自感和互感。在对水磁无刷直流电机空载气隙磁场和空载相绕组反电动势求解的基础上，结合永磁无刷直流电机主电路的拓扑结构，构造出电机绕组的场路耦合模型，由此计算出电机相绕组电流变化波形。在考虑齿槽影响情况下，计算出永磁电机在任意时刻的电枢反应磁场和负载气隙磁场，进而计算出永磁无刷直流电机产生的瞬时电磁转矩，以便定量分析永磁无刷电机的电磁转短被动和绕组换相引起的转矩被动，为分析永磁无刷直流电机的工作特性和振动噪声提供了可靠的依据。     

五种PWM方式对无刷电动机换相转矩脉动的分析和比较

针对五种PWM调制方式对永磁无刷电动机换相转矩脉动的大小进行了分析和比较.理论推导得到:pwm_on方式的换相转矩脉动最小;Hpwm_Lpwm方式的换相转矩脉动最大;其余三种的换相转矩脉动在其两者之间.经仿真分析和实验观测,验证了理论分析的正确性.     

五种PWM方式对无刷电动机换相转矩脉动的分析和比较

针对五种PWM调制方式对永磁无刷电动机换相转矩脉动的大小进行了分析和比较。理论推导得到：pwm_on方式的换相转矩脉动最小；Hpwm_Lpwm方式的换相转矩脉动最大；其余三种的换相转矩脉动在其两者之间：经仿真分析和实验观测，验证了理论分析的正确性。     

非理想梯形波反电势的永磁无刷直流电机换相转矩脉动抑制方法

为了提高磁悬浮控制力矩陀螺(magnetically suspended control moment gyro, MSCMG)框架伺服的精度与稳定度,针对永磁无刷直流力矩电机(permanent magnet brushless DC motor, PMBLDCM)非理想梯形波造成的换相转矩脉动,分析指出了换相反电势不平衡是造成转矩脉动产生的又一原因,且是影响低速力矩电机换相转矩脉动的主要因素。在单一直流母线电流反馈的基础上,提出了一种换相转矩自平衡控制方法,其中包括换相转矩平衡点观测器和角加速度的快速最优估计算法,有效的抑制了换相转矩脉动,提高了低速时的速率伺服精度与稳定度。