无刷直流电机在不同PWM方式下的转矩脉动分析

无刷直流电机(BLDCM)电磁转矩脉动产生于电流换相时,分析了由三相全桥逆变器驱动的无刷直流电机在五种PWM斩波调制方式下的换相过程及其所产生的转矩脉动,并找出了最佳的PWM斩波调制方式,仿真及实验结果与理论分析一致.     

无刷直流电动机不同PWM调制方式研究

基于星型连接三相六状态两两导通工作方式的无刷直流电动机数学模型,介绍了电机工作中5种不同PWM调制方式。针对非换相和换相运行过程,分析了5种调制方式对电机转矩脉动的影响。通过理论公式推导和原理分析,得出采用PWM-ON方式可使无刷直流电动机转矩脉动最小。在MATLAB/Simulink下建立仿真模型,进行了仿真研究,仿真结果验证了理论分析的正确性。     

基于电流预测控制的无刷直流电动机换相转矩脉动抑制

为解决无刷直流电动机(brushless DC motor,BLDCM)换相转矩脉动的问题,提出基于电流预测控制的换相转矩脉动抑制方法。首先分析换相转矩脉动产生的原理;然后采用电流预测控制同PWM_ON导通方式相结合的控制策略,在换相期间对开通相和关断相同时进行PWM调制,控制开通相的电流上升斜率和关断相的电流下降斜率相等,保证非换相的相电流保持恒定,从而减小换相转矩脉动;最后搭建了实验平台。实验表明,所提出的算法可在全速度范围内明显减小换相转矩脉动,验证了所采取策略的有效性。     

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。     

一种减小无刷直流电动机噪声的PWM调制方法

提出一种三相绕组同时参与调制的方法,以减小无刷直流电动机换相期间的转矩脉动和噪声。该方法包括三种调制方式,分别计算了每种方式关断相、开通相以及非换相相占空比的数学表达式。以1台5.5 k W无刷直流电动机为例,通过瞬态声场有限元仿真,证明采用该方法能有效抑制电动机噪声。最后对该台样机不同PWM调制方法的转矩脉动和噪声进行测试,验证了所提方法的正确性和可行性。     

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.     

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.     

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。     

无刷直流电机回馈制动的PWM调制方式研究

介绍了无刷直流电机回馈制动时的四种PWM调制方式,详细分析了四种不同的调制方式对无刷直流电机换相过程及换相转矩脉动的影响。通过分析得出,当回馈制动时,采用PWM_OFF型调制方式时,无刷直流电机的换相过程最短、换相转矩脉动最小。仿真结果证明了结论的正确性和实用性。     

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.     

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.     

电动车用直流无刷电机不同永磁结构对比分析

为了提升微型纯电动汽车驱动用无刷直流(BLDC)电机的输出转矩并降低其损耗,对不同永磁结构与充磁方式的BLDC电机进行对比分析。首先,通过测量微型试验车辆的基础参数,对BLDC电机进行功率和转速匹配。其次,在控制永磁体用量的基础上分别确定2种永磁结构的具体结构参数,并对2种具有不同充磁方向永磁体结构进行了具体的分析,以选取最为合适的永磁体形状及充磁方式。最后,基于有限元分析方法,对比分析了平行充磁和径向充磁2种结构BLDC电机的基本电磁性能。有限元分析显示前者输出转矩比后者高3%,转矩脉动低28%,损耗低5%,验证了理论分析的有效性。结果表明,在表贴式BLDC电机在永磁体用量一定的条件下采用平行充磁的永磁结构性能更加出色。     

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.     

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...     

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.     

基于准Y源网络的BLDCM换相转矩脉动抑制策略

针对无刷直流电机工作时换相转矩脉动较大的现象,研究一种基于准Y源网络的控制策略。将准Y源网络接在逆变桥输入端,换相期间由准Y源网络升压后的输出电压作为母线电压驱动无刷直流电机,保证恒导通相相电流幅值的稳定,有效降低换相转矩脉动。通过对换相转矩脉动产生原理的分析,介绍一种通过功率变换模块调节的控制系统。仿真结果表明,该方法将换相转矩脉动降低到平均转矩的3.5%,有效降低了无刷直流电机的换相转矩脉动,同时提高了电机输出的平均转矩。     

单斩调制方式对无刷直流电动机换向转矩脉动的影响

针对无刷直流电动机的四种单斩PWM调制方式，建立换向过程中电机相电流及电磁转矩的数学模型，研究换向转矩脉动与PWM调制方式的关系。依据无刷直流电动机换向过程的理论分析结果建立仿真模型，比较四种单斩PWM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。仿真结果表明采用pwm_on调制方式同时进行PWM脉宽补偿可显著减小换向转矩脉动。     

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.     

直接面向转矩脉动的转矩补偿方法

无刷直流电动机的转矩脉动影响其使用,特别在低速时直接影响系统精度。该文介绍了无刷直流电机控制系统中的5种PWM调制方式,详细分析了HPWM-LON型调制方式对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,并用PSpice仿真验证了方法的正确性和可行性。研究具有实用价值。