永磁無(wú)刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、永磁無(wú)刷直流電機(jī)具有機(jī)械特性好、啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、過(guò)載能力強(qiáng)、控制簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，其廣泛應(yīng)用于國(guó)防、工業(yè)生產(chǎn)、家用電器等領(lǐng)域。我國(guó)藏有豐富的稀土資源，因此大力發(fā)展永磁無(wú)刷直流電機(jī)具有很大的優(yōu)勢(shì)，但永磁無(wú)刷直流電機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)問(wèn)題極大的限制了它的應(yīng)用和發(fā)展。因此，研發(fā)高性能的永磁無(wú)刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)具有現(xiàn)實(shí)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
　　本文首先闡述了永磁無(wú)刷直流電機(jī)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀和研究意義，提出了六相不對(duì)稱永磁無(wú)刷直流電機(jī)的概念。所謂六相不對(duì)稱

2、永磁無(wú)刷直流電機(jī)實(shí)質(zhì)是兩個(gè)三相Y接繞組構(gòu)成的一個(gè)永磁無(wú)刷直流電機(jī)。介紹了永磁無(wú)刷直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)，分析了它的工作原理，并建立了精確的數(shù)學(xué)模型。
　　針對(duì)永磁無(wú)刷直流的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)問(wèn)題進(jìn)行分析，將永磁無(wú)刷直流電機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)分為兩種:一種是非換相轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，其抑制方法主要是優(yōu)化電機(jī)本體結(jié)構(gòu);另一種是換相轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，可以通過(guò)改進(jìn)控制策略來(lái)抑制。然后著重針對(duì)七種PWM調(diào)制方式對(duì)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的影響進(jìn)行了定量分析，得出了采用pwm-on-pwm調(diào)制方式

3、時(shí)換相轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)最小，以及不導(dǎo)通相在非換相期間不續(xù)流的結(jié)論。之后利用Matlab/Simulink軟件搭建了六相不對(duì)稱永磁無(wú)刷直流電機(jī)的模型，設(shè)計(jì)了轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)控制系統(tǒng)，并進(jìn)行了仿真研究。經(jīng)分析可知該控制系統(tǒng)可以較好的抑制電機(jī)在低速區(qū)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)且具有較好的快速性和穩(wěn)定性。
　　為了驗(yàn)證控制系統(tǒng)的可行性，本課題以TMS320F28335 DSP為控制核心，設(shè)計(jì)并制作了六相不對(duì)稱永磁無(wú)刷直流電機(jī)控制器的軟硬件系統(tǒng)。在此基礎(chǔ)上，對(duì)轉(zhuǎn)速電