环形绕组无刷直流电机负载换向的解析模型

环形绕组无刷直流(CWBLDC)电机是一种具有梯形波反电动势的多相永磁电机,相应的换向驱动电路可实现相电流的换向。由于该电机采用梯形波反电动势,铁心材料的利用更加充分,能获得高于永磁同步电机(PMSM)的转矩密度;另一方面,采用极、槽数优化设计的分数槽绕组,能够有效抑制电机的转矩脉动,使其接近永磁同步电机的水平。良好的换向性能是该电机得以应用的前提,本文提出一种负载换向方法,其利用负载本身的电压即电机反电动势来改变相电流的方向,能够实现功率开关的零电流关断。以一台2极12槽环形绕组无刷直流电机为对象,详细分析了负载换向的过程,建立了换向过程的解析模型,讨论了换向提前角的确定方法。采用场路耦合仿真分析了该电机的换向过程,验证了解析模型的准确性,最后由原理样机试验验证了负载换向原理的可行性。     

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.     

无刷直流电机无位置换向控制

电动汽车中由于空调压缩机制冷液具有腐蚀性。所以采用无位置无刷直流电机。一般的换相控制通过检测反电动势过零点而问接获得换相时刻。但是由于电机的非线性动态特性、温度、转速等因素的影响。难以得到准确的信息。文中利用神经网络的非线性任意逼近特性．提出一种基于神经元网络的电机相位补偿控制。首先由硬件电路获得有效的反电动势信息。再利用BP神经网络进行正确相位补偿。实现无刷直流电机的无位置传感器控制．获得了较好的效果。     

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％。     

无刷直流电机绕组通电方法分析

三相无刷直流电动机绕组常采用两种基本工作方式 :180°电型和 12 0°通电型。 180°通电型电机绕组利用率最高 ,但带来了转矩脉动 ;12 0°通电型绕组利用率低一些 ,但可以减弱绕组带来的转矩脉动 ,本文提出了介于两者之间的第三种通电型式 ,其基本原理如下 :把 180°通电型的相绕组导通时间减小一些 ,小于 180°,或把 12 0°通电型导通时间加大一些 ,大于 12 0°,这样我们就能得到一种新的导通方式 ,先三相导通 ,每相导通角小于 180° ,再两相导通 ,使一相停止导通的时间小于 6 0°,然后反向三相导通再反向二相导通。在这种新的方式中 ,即…     

基于PWM-ON-PWM改进型无刷直流电机的控制

永磁无刷直流电机(BLDCM)具有效率高、功率密度高、转矩大以及调速性能良好等优点,但在换相过程中会引起转矩的脉动、平均转矩下降等问题.首先分析了BLDCM的换相过程及转矩脉动产生的原理,然后对PWM -ON -PWM调制模式进行有效地分析改进,从而能抑制脉动转矩,并在Matlab/Simulink中建立了仿真模型系统...     

无刷直流电动机的电子换向装置

无刷直流电动机的电子换向装置张丽（鸡西大学１５８１００）１引言近年,在我国使用吸尘器的家庭日益增加,随着人民生活水平的提高,吸尘器将得到普及。然而,我国吸尘器用无刷直流电动机的生产与需求是不适应的,市场上销售的吸尘器大多采用国外电动机组装,因国产的吸...     

无刷直流电机的直接转矩控制研究

直接转矩控制在正弦波交流电机方面的研究已趋于成熟,在反电势梯形波的电机研究方面相对较少.通过分析无刷直流电机直接转矩控制的基本原理,合理地选择空间电压矢量,将直接转矩控制技术应用于无刷直流电机的控制.运用Matlab/Simulink对其进行仿真,结果表明,永磁无刷直流电机转速响应迅速,转矩脉动非常小,取得了良好的控制...     

电动势换向无刷直流电机的预定位方式起动

从理论上分析了电动势换向无刷直流电动机预定位方式起动过程，并用具体电路予以实现，实验证明，预定位方式能够可靠地实现电动势换向无刷直流电机的起动。     

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.     

抑制无刷直流电机换相转矩脉动的新型补偿策略

提出了保持非换向相绕组换相前后施加电压不变的方法,抑制无刷直流电机换相转矩脉动。为减小换相前非导通相续流引起的电压补偿量计算误差,将该方法与PWM_ON_PWM调制方式相结合,进一步改善了转矩脉动抑制效果,同时也抑制了正常导通期间转矩脉动。在此基础上推导出适合宽转速范围抑制换相转矩脉动的电压补偿方法。仿真和实验验证了所述方法的正确性。     

无位置传感器无刷直流电机三闭环控制系统

为了减小无位置传感器无刷直流电机的转矩脉动,在传统的转速电流双闭环控制的基础上,增加了功率抑制闭环,构成三闭环控制系统,针对换相转矩脉动提出了分阶段控制策略,有效减小了电机换相转矩脉动和母线换相电流脉动。首先建立无位置传感器无刷直流电机模型,给出功率抑制闭环的控制方法以及数学公式。然后建立三闭环控制模型,通过仿真结果验证了理论分析的结论。最后通过实验验证此控制策略可以将样机转矩抑制在额定转矩附近波动,无明显换相转矩脉动产生。结果表明,与传统的控制方法相比,提出的方法抑制换相转矩脉动的效果更佳。     

正弦波驱动无刷直流电机转矩脉动的研究

针对无刷直流电机(BLDCM)使用方波驱动所产生的转矩脉动问题,提出利用正弦波驱动的控制策略减小转矩脉动,降低损耗,提高运行效率.通过对方波和正弦波两种方式驱动的理论分析,得知利用正弦波驱动的控制策略可较好地抑制转矩脉动.同时,所设计的驱动电路具有结构简单、成本低、可靠性高等特点.对实验结果进行分析,得出该控制策略的合理性、正确性和有效性,从而证明该BLDCM在使用正弦波驱动的情况下减小了转矩脉动,使得此电机可使用在对稳定性要求更高的场合,扩大了其应用范围.     

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。     

自举驱动方式下无刷直流电机运行特性分析

详细分析了自举驱动方式下无刷直流电机(BLDCM)控制系统中存在的主要问题,指出了因采用自举驱动带来的PWM调制方式受限问题以及由此引发的转矩脉动、非导通相续流、无位置传感器控制实施困难和开关管发热问题.在此通过原理分析和公式推导,深入分析了产生上述问题的根本原因,并通过实验验证了所推结论的正确性,同时给出了在控制指标...     

永磁无刷直流电机磁阻转矩的解析计算方法

该文利用许－可变换，构造了考虑齿槽效应的等效气隙磁导函数，结合偏微分方程的解析算法，计算出等效气隙内任意半径上的气隙磁通密度分布，由此提出了一脉永磁无刷直流电机磁阻转矩的解析计算方法，其计算结果与有限无计算结果对比，转矩波形基本吻合，证明此方法是正确的，可靠的，同时该方法可应用于磁阻转矩的计算，为永磁无刷直流电机设计和优化提供了基本分析手段。     

无刷直流电机广角波控制方法的研究

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SEPIC变换器无刷直流电机转矩脉动的研究

为解决无刷直流电机(BLDCM)在换相过程中转矩脉动大的问题,提出了在三相逆变桥前端加上前级SEPIC变换器和开关选择电路,通过对单一逆变器输入电压进行控制来抑制转矩脉动的方法。该方法使得瞬间换相区间电流上升相与电流下降相的电流斜率平衡,从而有效减小换相期间的转矩脉动。在实验中使用基于TMS320LF2407A芯片且具有高可靠性和高灵敏性的DSP控制系统,通过实验证明了此方法的有效性和可行性。     

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.