一種能有效抑制無刷直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)新方案.pdf

1、近30年以來，永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)(BLDCM)因其結(jié)構(gòu)緊湊、功率密度大、效率高、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、調(diào)速性能好、控制方法靈活多變、維護(hù)成本低、運(yùn)行壽命長等優(yōu)點(diǎn)，日趨廣泛應(yīng)用于家用電器、工業(yè)自動(dòng)化、辦工自動(dòng)化、電動(dòng)汽車、航空航天、醫(yī)療器械等領(lǐng)域。盡管目前國內(nèi)外BLDCM的一般控制技術(shù)已經(jīng)比較成熟，但仍存在諸多值得研究與改進(jìn)的地方，如電磁轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)抑制、無位置傳感器控制、高性能集成化控制器研發(fā)技術(shù)等，極大地限制了這種電機(jī)在高精度、高要求場(chǎng)合的應(yīng)用。本

2、文重點(diǎn)研究電磁轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)抑制技術(shù)。
　　120°針對(duì)實(shí)際應(yīng)用中很多無刷直流電動(dòng)機(jī)反電動(dòng)勢(shì)波形接近于正弦波，即使采用理想方波驅(qū)動(dòng)也將存在較大的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，影響調(diào)速性能。本文詳細(xì)分析了具有任意平頂寬度的梯形波反電勢(shì)無刷直流電動(dòng)機(jī)在理想方波與正弦波電流驅(qū)動(dòng)下的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)情況，并在MATLAB中對(duì)比仿真了現(xiàn)有的各種控制策略，發(fā)現(xiàn)當(dāng)反電勢(shì)平頂寬度減小到某種程度時(shí)，采用正弦波電流驅(qū)動(dòng)所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)將明顯小于方波電流驅(qū)動(dòng)方案。
　　正弦波電流

3、驅(qū)動(dòng)常采用矢量控制，如PMSM-VC系統(tǒng)，需要連續(xù)的、高精度的轉(zhuǎn)子位置信息，常采用光電編碼器或旋轉(zhuǎn)變壓器，一方面加大了系統(tǒng)成本，另一方面增加的轉(zhuǎn)子慣量會(huì)在一定程度上影響系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能。雖然可以采用無位置傳感器控制方案，但正弦波電流驅(qū)動(dòng)模式下的無位置算法(如“反電勢(shì)法”、“高頻注入法”等)存在太多問題難以解決。本文提出一種采用低分辨率霍爾位置傳感器的矢量控制方案,重點(diǎn)采用基于平均轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)子位置估計(jì)算法,且不使用電流傳感器,而僅使用采樣電阻