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                永磁无刷直流电机电磁转矩脉动的三种原因
                发布时间:2017-11-04 17:23:09| 浏览次数:

                永磁无刷直流电机属于永磁同步电机的一种,其反电动势波形为梯形波形,驱动电流波形为矩形,永磁无刷直流电机即具有永磁同步电机的优点,同时具有低成本,控制方法简单易实现,控制系统开发周期短,运行可靠性高等优点,因而在生产实践中具有广泛的应用。但是因为无位置传感器技术,转矩脉动技术等还有待于进一步的解决和完善,所以限制了永磁无刷直流电机性能的进一步提高和发挥,阻碍了它在高精度高要求场合的应用。

                引起无刷直流电机的电磁转矩脉动主要有齿槽转矩脉动、因非理想反电动势引起的转矩脉动和换向转矩脉动三种原因。

                齿槽转矩脉动一般采用转子或定子斜槽或者磁性槽锲消除,采用这种方法会使电机结构复杂,加工难度大大提高,同时在多数情况下会降低效率并带来其他问题。

                永磁无刷直流电机这种情况往往是因为电机制造工艺因素或者转子磁钢充磁不理想造成的电机反电动势不是理想的梯形波,但是控制系统依然按照理想梯形波形的情况供给矩形波形电流,从而引起电磁转矩脉动,该种类型电磁转矩脉动的消除一般通过合适的控制方法,寻找最佳的定子电流波来消除,同时,这种最佳电流法也能消除因齿槽效应引起的转矩脉动,但是最佳电流法需要对反电动势进行精确的测定,而反电动势的实时检测是一件比较困难的事情。目前多用的方法是对电机反电动势离线测量,然后计算出最优电流进行控制,因为事先需要离线测量,使其可行行降低。

                换相转矩脉动是无刷直流电机工作于120°导通方式下时特有的问题。由于电机绕组呈现感性,换向期间绕组电流无法在瞬间发生改变,而是有一个变化的过程,因而电流波形并非是理想的矩形波形,而近似为梯形波,从而造成电机内的电流脉动,引起换向转矩脉动,对于一台制造质量良好的无刷电机来说,其齿槽转矩脉动和谐波转矩脉动均较小,而换向转矩脉动就成为其主要存在的问题。
                 
                 
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