基于Buck-Boost變換器的無刷直流電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)抑制的仿真研究.pdf

1、永磁無刷直流電機(jī)由于既有直流電機(jī)的運(yùn)行效率高、無勵(lì)磁損耗、調(diào)速性能好等優(yōu)點(diǎn)，又有交流電機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，因此得到了廣泛地應(yīng)用。然而，轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的問題卻影響著它在高性能要求的伺服系統(tǒng)中的應(yīng)用，所以轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)抑制的問題的研究具有很大的實(shí)際意義。 首先，本文研究了無刷直流電機(jī)的原理，重點(diǎn)圍繞無刷直流電機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)問題進(jìn)行分析與討論，詳細(xì)分析了轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的產(chǎn)生機(jī)理以及相應(yīng)的抑制、削弱方法。提出了在無刷直流電機(jī)的三相逆變橋

2、的輸入端加前級(jí)Buck-Boost變換器，通過直流母線電流的反饋閉環(huán)控制來抑制電機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的策略。該方法在理論上徹底地消除了無刷直流電機(jī)在傳導(dǎo)區(qū)內(nèi)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，并使得在瞬間換向區(qū)間的電流上升相與電流下降相的電流斜率相平衡，從而有效的削弱了換向期間的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。 其次，在仔細(xì)研究了Buck-Boost直流變換器原理的基礎(chǔ)上，對(duì)變換器的控制方法進(jìn)行了比較，提出了多環(huán)控制的方法，提升了變換器的綜合性能。并通過MATLAB仿真驗(yàn)證了多環(huán)控

3、制方式的有效性，為將其與無刷直流電機(jī)相結(jié)合奠定了基礎(chǔ)。 再次，本文分析了傳統(tǒng)的PWM控制方式，指出了它們分別在傳導(dǎo)區(qū)與換向區(qū)對(duì)無刷直流電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)所造成的影響，通過數(shù)學(xué)公式的推導(dǎo)，指出了可以通過電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)使轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)得到抑制的方法。 最后，在分析無刷直流電機(jī)數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，運(yùn)用MATLAB/SIMULINK對(duì)無刷直流電機(jī)進(jìn)行仿真。建立了電機(jī)本體模塊、電流控制器模塊、霍爾信號(hào)生成模塊、逆變模塊。通過仿真結(jié)果，證明了該方法