基于相反電勢定向的無刷直流電機轉(zhuǎn)矩脈動最小化研究.pdf

1、無刷直流電機是一種現(xiàn)代電力電子技術(shù)與控制理論、電機技術(shù)相結(jié)合的新型機電一體化產(chǎn)物，其采用電子換相來取代有刷直流電機的機械換相，使得無刷直流電機擁有了類似直流電機的線性轉(zhuǎn)矩-電流特性，并且提高了電機系統(tǒng)的可靠性，延長了使用壽命，可廣泛用于高速、高精度場合，有較好的發(fā)展前景。無刷直流電機通常采用兩相導(dǎo)通模式，但由于其反電勢波形為非理想梯形波，使得通入方波電流時必然會引起轉(zhuǎn)矩脈動，并且由于繞組電感的影響，換相不能瞬間完成，從而導(dǎo)致開通相與關(guān)斷

2、相電流變化率不等，引起換相轉(zhuǎn)矩脈動。無刷直流電機本質(zhì)是一種特殊的永磁同步電機，不同之處在于其理想反電勢波形為梯形波，而永磁同步電機理想反電勢波形為正弦波，因此，借用同步電機矢量控制的思路，同時兼顧無刷直流電機相反電勢非正弦性的特點，提出了一種新的相反電勢矢量合成的方法，通過較為簡單的矢量合成和方程推導(dǎo)得到了轉(zhuǎn)矩與交軸電流分量的對應(yīng)關(guān)系，最終完成了無刷直流電機轉(zhuǎn)矩脈動抑制的研究。
　　本文在簡單介紹了無刷直流電機工作原理、導(dǎo)通方式及

3、數(shù)學(xué)模型后，介紹了矢量控制的發(fā)展以及矢量控制在永磁同步電機以及無刷直流電機中的應(yīng)用。在這些研究的基礎(chǔ)上，本文提出了一種新的相反電勢矢量合成方法，通過簡單的矢量合成和方程推導(dǎo)得出轉(zhuǎn)矩只與q軸電流有關(guān)，并得到了轉(zhuǎn)矩與q軸電流的對應(yīng)關(guān)系，然后通過計算找到了q軸電流與三相電流的對應(yīng)關(guān)系，避免了傳統(tǒng)矢量控制中繁瑣的坐標變換過程，最終采用無刷直流電機轉(zhuǎn)速-電流雙閉環(huán)控制策略完成了對無刷直流電機轉(zhuǎn)矩脈動最小化的研究。其中d軸電流以電機銅耗最小為原則來