两相导通型凸极式永磁无刷直流电机DTC中换相区间转矩跌落抑制策略

两相导通空间矢量调制型直接转矩控制SVM-DTC(space vector modulation-direct torque control)可以有效抑制永磁无刷直流电机BLDCM(brushless DC motor)非换相期间转矩脉动及换相期间的转矩增长现象,但却不能抑制换相期间的转矩跌落现象。为此,对凸极式BLDCM SVM-DTC方法中换相区间转矩脉动进行了分析,提出一种抑制高速区换相区间转矩跌落新方法。根据转矩跌落的大小,调节关断相功率管的占空比,以达到抑制非换流相电流跌落和抑制转矩脉动的目的。实验结果验证了所提转矩跌落抑制控制策略的有效性。

两相导通型永磁无刷直流电机低速瞬时转矩观测

针对无位置传感器两相导通型永磁无刷直流电机(BLDCM)低速情况下观测瞬时转矩问题,提出一种无位置传感器BLDCM两相导通模式下注入高频电流连续观测瞬时转矩新方法。基于两相导通模式下电机的高频信号模型,构建转子位置角观测器,得到转子位置角观测值;根据瞬时转矩与转子位置角、反电动势系数及定子电流之间的函数关系,连续观测出瞬时转矩。为了消除交轴电感变化对瞬时转矩观测的影响,基于高频信号模型进一步观测出交轴电感,并对瞬时转矩观测模型中电感值进行实时更新。实验结果表明,采用所提瞬时转矩观测器允许驱动系统无位置传感器方式运行于低转速,甚至零转速。

方波无刷直流电动机不导通相电流分析

方波无刷直流电动机控制通常采用两相导通、三相六状态PWM方式运行,任意时刻只有两相绕组导通,另一相绕组不导通。通常忽略不导通相的电流。研究表明,不导通相的电流明显存在,而且有规律且对电机性能会产生影响。结合上下桥臂轮流斩波PWM调制方式,从理论上分析了不导通相电流产生的原因,并进行了实验研究,表明不导通相电流的大小与不导通相的反电势大小有关。

无刷直流电动机不导通相电流分析

分析了无刷直流电动机在三相六状态及不同的PWM方式下,绕组续流期间不导通相电流,并且指出各有不同。对常用的各种PWM方式通过原理分析及数学推导,得出不导通相电流存在的时段和幅值趋势。并通过实验测试,验证了分析结果。

人工心脏无位置传感器无刷直流电动机非导通相端电压分析

人工心脏无位置传感器无刷直流电动机轻载时,通过采集PWM关闭期间的非导通相端电压来获取反电势过零点存在一定的局限。以逆变桥上管PWM调制、下管恒通的控制方法为例,理论分析了非导通相端电压在PWM导通与关断期间的波形,并进行了实验。结果表明,在PWM关闭阶段,非导通相端电压会受到导通相悬空、非导通相嵌位等影响发生波动,反电势采集时需加以注意,避免引起换相故障。

不同PWM调制方式下无刷直流电动机非导通相续流分析

基于无刷直流电动机的数学模型,对在不同PWM调制方式下非导通相的续流过程进行了分析,指出非换相期间使用传统的PWM调制方法会在直流无刷电机中引起非导通相的续流现象,而使用H_PWM-L_PWM调制方法不会引起非导通相的续流现象。最后通过实验验证了结论的正确性。

基于180°导通模式的无刷直流电动机控制系统研究

无刷直流电动机传统的120°导通模式,在每60°电角度需要进行开关切换使电流换相,在电流变化的过程中会产生较大的转矩脉动,从而影响无刷直流电动机的控制性能。针对无刷直流电动机开关切换时电流变化所产生的转矩脉动,分析了180°导通模式下的电流在不同转速范围内的变化过程,指出了在高速状态下,相比传统的120°导通模式,180°导通模式能抑制换相时间的增加,使相电流快速达到稳态,减小转矩脉动,但在低速状态则不利于缩短开关切换时间和抑制转矩脉动。采用TMS320F2812和电机内置的霍尔传感器以及相应的驱动模块,对电机两种导通模式进行了对比实验,验证了理论分析的正确性。

两相三对极四宽槽无刷直流电动机

介绍一种小尺寸的无刷直流电动机的设计。其特点是结构简单,元件嵌线不重叠,便于制作和装配,驱动系统采用双半桥电路,该电路所用元件比双H桥电路节省了一半。

无刷直流电动机非换相转矩脉动抑制研究

详细分析了现有的PWM调制方法在无刷直流电机的非换相期间引起非导通相续流,从而导致非换相转矩脉动;而利用PWM_ON_PWM调制方法时,发现它可以完全消除非换相转矩脉动。通过Matlab仿真试验,证明了该方法的正确性。

无刷直流电动机起动方法及其仿真

介绍了一种适合于负载情况下,基于DSP的三相导通升频升压同步无传感器无刷直流电动机的起动方法,并进行了仿真验证,证明该方法在无刷直流电动机带载情况下,电动机起动稳定和可靠,系统运行性能良好。

同步整流技术在无刷直流电动机驱动中的应用

介绍了同步整流技术的概念,并利用该技术研究无刷直流电动机驱动系统,改善系统性能。通过实验分析,证实利用MOSFET反向导通特性,可以降低续流过程功率器件的损耗,因此可以提高系统的效率和可靠性。

无刷直流电动机不同PWM调制方式研究

基于星型连接三相六状态两两导通工作方式的无刷直流电动机数学模型,介绍了电机工作中5种不同PWM调制方式。针对非换相和换相运行过程,分析了5种调制方式对电机转矩脉动的影响。通过理论公式推导和原理分析,得出采用PWM-ON方式可使无刷直流电动机转矩脉动最小。在MATLAB/Simulink下建立仿真模型,进行了仿真研究,仿真结果验证了理论分析的正确性。

基于续流二极管检测法的无刷直流电机

介绍了无刷直流电动机的数学模型和性能计算公式,着重研究了无刷直流电动机转子位置检测的续流二极管状态检测法的原理,通过对逆变桥中反并联于开关管的续流二极管导通与否的检测,确定出转子的位置,实现了方波无刷电动机的无位置传感器运行。给出了系统主要特性的仿真,结果表明运行参数的鲁棒性很好。

船用无刷直流推进电动机运行特性分析

船舶电力推进是一种较先进的推进方式,而推进电动机及其控制方式是船舶电力推进的关键所在。无刷直流电动机因其优越性被广泛应用于船舶电力推进,无刷直流推进电动机有三相和多相,多相电机具有三相电机一些没有的优势,所以以五相无刷直流电动机为例进行了运行特性分析,从五五导通、四四导通、五四导通这三种不同的导通方式进行分析比较,对于多相无刷直流电动机在船舶领域更好地应用提供了一定的参考与借鉴。

无负载均衡控制的两余度舵机及其非线性补偿控制

为了提高飞行器的可靠性和安全飞行,对基于无刷直流电机的两余度电动作动器进行了研究,提出采用差动式的运动合成构成机械输出两余度,无需负载均衡控制器便可消除通道间的负载均衡问题,可较为容易地实现两余度运行,同时,系统的局部余度设计可保证当一个通道局部出现故障时,作动器系统工作时仍具有一定的余度性。为了解决低速转矩脉动和补偿机械摩擦与齿隙等带来的非线性问题,提出速度偏置和采用变参数控制器的方法,可取得较好的控制效果。另外,采用PWM信号与转子位置信号结合的方法构成系统故障自检测(B IT)模块,可实现系统的故障上电预检测和在线动态检测。实验结果表明研究的两余度作动器具有较高的稳态精度、稳定性能和可靠性。

开绕组BLDCM直接转矩控制电压矢量特性研究

基于直接转矩控制(DTC)的开绕组无刷直流电机(BLDCM)具有运行效率高、电压矢量多样、控制结构简单等优点,适用于工业领域。根据共直流母线开绕组BLDCM控制拓扑搭建了相应的数学模型,对该拓扑下电压矢量的特性进行理论分析及分类,并将电压幅值不为零的电压矢量分为大、中、小三类。分析结果表明:在相同的运行条件下,大矢量作用下转矩变化率最大,小矢量作用下转矩变化率最小,中矢量居于两者之间。仿真结果验证了理论分析的正确性和控制方法的可行性。

基于电流预测控制的BLDCM换相转矩脉动抑制方法

现有无刷直流电动机换相转矩脉动抑制方法普遍存在模型复杂、过分依赖于电机本体参数导致计算困难的问题。从两相导通无刷直流电动机换相转矩脉动产生的根源出发,提出一种基于电流预测控制的无刷直流电动机直接转矩控制系统换相转矩脉动抑制方法。换相期间采用关断相和导通相脉宽调制控制策略抑制低速、高速范围的换相转矩脉动,换相计算需要的期望转矩由转矩控制环输出,通过转矩电流关系得出非换相相预测电流值。相比传统方法,该方法在电流预测过程中不需要经过复杂的公式变换,不依赖于难以测量的电感等电机本体参数,不需要进行估算,预测过程更为简单、高效,预测结果更为准确。仿真实验验证了该方法的有效性。