改进的多霍尔传感器BLDCM转矩脉动抑制方法

针对无刷直流电机(BLDCM)系统存在转矩脉动大的问题,提出了一种基于多霍尔传感器的改进型PWM调制方式,即拟POP调制方式,且适用于无刷直流电机的全转速段。仿真结果表明:与常用的基于三霍尔传感器H_PWM-L_ON调制方式相比,此方式可以使转矩脉动在低速段降低25%,高速段降低33%。

带式输送机用外转子直驱无刷DC电动机的研究

针对当前带式输送机驱动装置环节多、重量大、效率低等问题,设计了一种能够直接驱动带式输送机的外转子无刷直流电动机。主要对其进行了结构设计和电磁分析,首先对电动机定转子的主要参数进行了初步的选择与计算;然后建立了该电动机的有限元模型并对其磁场及输出转矩的波动等特性进行了分析,结果表明该电动机的设计方案较合理;最后提出了一种用于削弱转矩波动的方法并进行了仿真验证。

无刷直流电机转矩脉动抑制策略的仿真研究

无刷直流电机(Brushless Direct Current Motor,BLDCM)作为一种广泛使用的电机装置,在换相过程中会造成母线电流波动,产生较强的转矩脉动,影响电机运行稳定性。本文对无刷直流电机产生换相转矩脉动和续流转矩脉动的原因进行分析,针对采用传统PWM调制出现的换相转矩脉动和续流转矩脉动过大的问题,采用了一种基于传统PWM调制优化后的改进型PWM调制策略,该调制策略能够有效的抑制换相转矩脉动和续流转矩脉动。MATLAB/Simulink仿真结果表明改进型PWM调制策略和传统的PWM调制相比在转矩脉动抑制上有更加优良的表现。

一种新型无刷直流电动机谐波转矩的研究

本文对一种新型无刷直流电动机的谐波转矩进行了研究。这种电机内部除了电枢绕组以外，还带有位置传感线圈。采用能量法的观点，从宏观、总体的角度分析得出了电机的谐波转矩公式，研究了各次谐波的特性。采用斜槽积分的方法，探讨了斜槽对各次谐波转矩的影响，确定了一个最佳的斜槽角度。

基于无刷直流电机电压型逆变器开路故障检测方法的仿真研究

对无刷直流电机驱动系统中电压型逆变器开路故障进行了仿真研究,通过对仿真结果的分析,确定了能够识别故障的特征信息,本研究对提高系统运行可靠性具有重要指导意义。

PWM调制方式对六相无刷直流电动机转矩脉动的影响分析

建立了六相无刷直流电动机(BLDC)的相绕组数学模型,在此基础上分析了该电机在PWM调制方式下的非换相期间关断相电流的产生过程。分析结果表明,在采用PWM_ON_PWM调制方式时,可以消除多相BLDC的非换相期间关断相电流,因此可以降低转矩脉动。此外,还分析了该电机在换相期间的转矩脉动情况,得到了由换相引起的转矩脉动解析表达式,并给出了消除转矩脉动应该满足的PWM占空比控制条件。

驱动高速开关的无刷直流电机SMO-ANF-DTC方法

无刷直流电机具有高效率和低噪声优点,在高速开关(high speed switch,HSS)的驱动方面具有良好的应用前景,但是电机转矩脉动会影响高速开关的稳态和动态调控性能。为此,研究了一种基于优化滑模观测器-自适应陷波器-直接转矩控制(SMO-ANF-DTC)的转矩脉动抑制方法。通过构建外环速度环和内环电流环的双闭环控制提升系统的精确度和抗干扰能力;在直接转矩控制基础上加入优化滑模观测器和自适应滤波器,进行电机驱动的谐波抑制。该控制方法在进行转矩脉动抑制的同时,提升了电机控制的精度和稳定性。通过仿真对比了传统控制策略与提出控制策略的相电流波形和转矩波形,在使用SMO-ANF-DTC控制方法后,相电流输出波形与转矩波形顶部的波动明显减少。结果表明所提出的控制策略能够提升电机的性能。

一种无刷直流电动机齿槽转矩分数槽削弱方法

针对永磁无刷直流电动机的齿槽转矩问题,提出一种基于磁极极弧宽度优化的分数槽齿槽转矩削弱方法。分析表明分数槽方法只能削弱齿槽转矩的部分谐波,针对该问题提出了一种基于磁极极弧宽度优化的分数槽方法,理论分析表明该方法对齿槽转矩的各次谐波均有削弱作用。以一台8极36槽永磁无刷直流电动机为例进行有限元仿真,结果表明:采用该优化分数槽方法的齿槽转矩幅值不到整数槽方案的5%,相比优化前的分数槽方法,齿槽转矩幅值减小了64%。

开通角控制的无刷直流电机转矩脉动抑制新方法

在分析无刷直流电机的等效电路模型和换相过程的基础上,考虑了电磁时间常数和反电势对换相转矩的影响。通过导出换相时关断相电流下降到零的时间和开通相电流上升到最大的时间,分析高、低速运行状态下两者的关系,引入一个开通角的变量,通过控制开通相的开通时刻来抑制换相时的转矩脉动;并且考虑非理想的气隙磁密等因素对开通角进行修正。结合场路耦合的有限元进行仿真,结果表明此思路是可行的。

深海推进用充油式无刷直流电机的设计

设计了一种深海推进用6 k W充油式永磁无刷直流电机。介绍了充油式永磁无刷直流电机的结构特点,研究了电机主要尺寸的计算方法,电磁负荷的选取,定转子的结构特点及设计方法,永磁体的设计方法。根据深海潜水器的技术要求用等效磁路法初步确定永磁无刷直流电机的基本参数,再使用Ansoft Maxwell 2D建立了电机的二维有限元分析模型,分析电机在空载与额定负载情况下的性能。最后,分析了电机的齿槽转矩,给出了降低齿槽转矩常用的几种方法。

无刷直流电机转矩脉动控制新方法

提出了一种基于控制器技术的齿槽转矩和波动转矩的最小化方法,并将其应用到无刷直流电机的驱动控制中,该驱动系统的所有稳定控制器均可用一个独立的Q-参数来描述,在系统参数发生变化时,能获得鲁棒稳定性和良好的动态性能.基于BLDCM的数学模型,利用速度的变化来反映转矩的波动,依赖一个闭环速度控制器来减小电机的转矩脉动,该速度环不仅能减小电机转矩脉动引起的速度波动,同时对于其他的速度干扰也有很好的抑制作用.仿真结果表明:在系统参数发生变化及存在噪声的情况下,在参考速度和负载转矩发生改变时,所提出的控制策略都具有很好的响应特性.

基于Q参数化控制器的无刷直流电机调速系统

提出了一种新的电机调速方法,并将其应用到无刷直流电机的驱动控制中.该驱动系统的所有稳定控制器均可用一个独立的Q参数来描述,由该控制器构成的速度环不仅能消除电机脉动转矩引起的速度波动,同时对其他形式的速度干扰也能进行很好的抑制.仿真结果表明:在系统参数发生变化及存在噪声的情况下,在参考速度和负载转矩发生改变时,本文提出的控制策略都能获得鲁棒稳定性和良好的动态性能.

单相无刷直流电机的设计分析与建模仿真

文中针对单相无刷直流电机结构设计及驱动方式展开研究,推导出电机理想工况下的基本方程,根据工程实际需求并结合无刷直流电机的设计原则确定该电机的设计方案。利用设计方案设计一台额定功率38 W,额定转速750 rpm的单相无刷直流电机,并分析了渐变气隙对电机起动性能和齿槽转矩的影响,确定了最优气隙长度。通过对比单极性绕组和双极性绕组形式的优缺点确定绕组形式,结合传统电机设计公式确定绕组匝数。文中利用有限元法初步验证了设计方案的合理性。根据电机动态数学模型在Simulink环境中搭建了电机系统的模型,仿真得到电机的转速、转矩变化曲线,结果与理论分析吻合良好,验证了电机设计方案的合理性和电机模型的有效性。

无刷直流电动机的转矩脉动控制技术

文章回顾了近年来基于控制系统的无刷直流电动机转矩脉动控制技术的发展,阐述了现代控制方法的应用对这一领域的重要性。

无刷直流力矩电动机轴向随机振动分析

利用ANSYS Workbench有限元仿真平台,对无刷直流力矩电动机进行了轴向随机振动仿真分析。根据仿真分析结果,推断出引起无刷直流力矩电动机随机振动试验中定子轴向尺寸变大,安装在定、转子上的动、静试验光栅盘发生摩擦损坏的主要原因,为电机的结构优化提供了有效依据。

惯性动量轮电机磁极结构对转矩脉动的影响

驱动电机的转矩脉动是影响惯性动量飞轮输出力矩精度和稳定性的主要因素之一。该文针对无刷直流电机结构,推导了电机气隙磁密与反电势和转矩脉动的关系,分析了电机反电势波形对转矩脉动的影响,并用有限元方法对电机磁极不同充磁方式、极对数和极弧系数下的气隙磁密波形及转矩脉动的影响进行了仿真,通过实验得到了电机反电势波形并计算得到转矩脉动系数,验证了仿真结果的正确性。

单相无刷直流电机双向起动分析

针对单相无刷直流电机的不对称结构造成的电机双向起动能力不同的问题,结合齿槽转矩及电磁转矩的建模分析,提出了一种起动控制策略。建立了具有渐变气隙的单相无刷直流电机的模型,基于能量法推导出了齿槽转矩的表达式,采用偏微分的方法推导出了电磁转矩的表达式,通过有限元分析验证了表达式的准确性。从转矩做功、动能变化的角度对电机双向起动过程进行了理论分析,得出了电机双向起动能力的差异性及产生机理,提出了一种转子重定位的起动控制策略,在搭建的单相无刷直流电机实验平台上验证了理论的正确性及控制策略的有效性。齿槽转矩及电磁转矩的离散化模型适用于计算机快速求解,转子重定位的控制策略能够解决单相无刷直流电机无法反向起动的问题。

永磁无刷直流电动机结构对转矩脉动的影响

转矩脉动是影响永磁无刷直流电动机输出力矩稳定性和精度的主要因素之一。针对永磁无刷直流电动机结构,推导了其气隙磁密与反电势和转矩脉动的关系,分析了反电势波形对转矩脉动的影响,采用Ansys对电机永磁体的不同充磁方式和不同极弧系数条件下的气隙磁密和转矩脉动进行了仿真,得到了电机反电势波形并计算得到转矩脉动系数,对于无刷直流电动机的电磁设计具有较好的指导意义。

永磁无刷直流电机的力矩波动分析

针对永磁无刷直流电机的力矩波动问题,对力矩波动的原因及其现象进行了分析,获得各种故障导致的力矩波动信号特征。搭建了一种新型测试力矩波动的实验平台,对某微型永磁无刷直流电机进行力矩波动测试,测试得到的数据进行基于力矩波动成分的谐波分析,提取出由于故障状态引起力矩非正常波动的谐波特征。通过横纵对比电机不同转速和负载情况下的频谱图、时频图以及能量功率图等发现:该电机在低转速时并无故障,但达到中高转速时会发生力矩波动,经分析后得出此现象是齿槽效应、电流换相或转子旋转体不平衡所引起的。

无刷直流电动机电磁转矩无脉动的条件

从气隙磁场为梯形波的假设出发,研究换向方式、磁场波形及电枢绕组分布对输出电磁转矩的影响,导出开关式无刷电动机输出电磁转矩无脉动的充分条件及整数槽电机、分数槽电机、无齿槽电机分别满足输出电磁转矩无脉动的条件,并用此条件进行了实例计算。