开绕组BLDCM与星接绕组BLDCM的对比分析

开绕组电机系统因其输出功率大、调速范围宽、容错性强等优点,是当前学者们研究的热点。介绍了开绕组电机系统的隔离母线拓扑结构,利用Maxwell与Simplorer软件联合仿真,对比分析了隔离母线开绕组BLDCM与星接绕组BLDCM在两两导通三相六状态控制方式下的电流、转矩、转速、机械特性。仿真结果表明:隔离母线开绕组BLDCM响应速度更快、转矩脉动更小、最大转速提升到2倍。     

180°导通方式无刷直流电机换相转矩脉动研究

无刷直流电机(BLDCM)换相转矩脉动一直是业界关注的问题,但仅限于120°导通模式。文章研究了180°导通模式无刷直流电机在换相期间的转矩脉动变化,并与120°导通方式转矩脉动进行了比较。理论分析和仿真结果表明:电机在低速区域,120°导通模式比180°导通模式转矩脉动变化小,而在高速区域,180°导通模式比120°导通模式转矩脉动变化小。研究结果为无刷直流电机换相转矩脉动抑制提供了一种新的控制策略。     

基于三相电流连续的无刷直流电动机驱动技术

针对无刷直流电动机在传统"两两导通"驱动方式下存在非换相电流脉动,导致转矩脉动较大和引起电枢绕组铜耗较高的问题,提出一种"三相电流连续"的驱动方法。该方法以电机转矩方程、反电势方程作为约束条件,求解使绕组铜耗最小的电流极值,并将电机转子位置划分为12个扇区,根据扇区将该极值分配到三相给定电流。依据星形绕组三相电流之和为零的原理,可以通过两相电流闭环控制,实现三相电流的连续输出。为验证该驱动方法的可行性与有效性,进行了基于Simulink的建模仿真并搭建实验平台,仿真与实验结果表明该方法可以有效地抑制转矩脉动,同时可以降低电机的绕组铜耗。     

基于能量单元法的无刷直流电机导通区转矩脉动

在对无刷直流电机(BLDCM)非导通相二极管续流进行分析的基础上,利用能量单元法对非换相期间(导通区)电磁转矩脉动进行量化分析,推导出了PWM调制方式下导通区转矩脉动计算的公式。结合混合动力电力驱动的电路结构,采用了在三相逆变桥入端加上双向直流变换器的驱动拓扑结构与相应的控制策略,消除了BLDCM在导通区内非导通相的续流现象,从而抑制了导通区内的电磁转矩脉动。实验结果验证了该方法的有效性,提高了BLDCM在混合动力车中的应用精度。     

对减小无刷直流电机换相转矩脉动方法的最小换相时间研究

针对无刷直流电机存在较严重的换相转矩脉动问题,提出在换相期间,利用三相绕组共同调制方法,使关断相与导通相电流变化速度在每个PWM周期内保持一致,从而减小换相转矩脉动。在此基础上,进一步研究了换相转矩脉动与换相时间之间的关系,通过建立数学模型,利用线性规划分析方法,提出了在最短换相时间内减小换相转矩脉动的三相调制占空比边界条件,即最小换相时间法则,并通过设定占空比阈值使三相绕组共同调制方法适用于全速段。仿真实验结果表明,采用最小换相时间法则的三相绕组共同调制可以较好地抑制换相转矩脉动,验证了文中理论分析的正确性与有效性。     

无刷直流电机在脉宽调制下的转矩脉动抑制

分析无刷直流电机(BLDCM)稳态换相转矩脉动与转速的关系,确定换相时间与电枢电流及反电势之间的关系.分析脉宽调制(PWM)方式对三相六状态二二导通BLDCM控制系统的影响,提出了在PWM-ON-PWM(前30°和后30°进行PWM控制,中间60°保持恒通)方式下的转矩脉动补偿控制.该控制不但能够完全消除非换相期间由于关断相出现电流而引起的电磁转矩脉动,还能够完全补偿由于换相而引起的转矩脉动,实现电机在低速和高速时的无转矩脉动控制.     

轴向磁通线圈辅助定子励磁双凸极无刷直流电机及转矩脉动抑制方法

传统永磁无刷直流电机(brushless direct current motor,BLDCM)无法控制永磁磁通量及永磁体固有缺陷,限制了其在许多高科技领域中的应用。该文提出新型双凸极无永磁BLDCM。突破传统结构原理,用轴向线圈磁场辅助径向定子励磁,取消永磁材料特性制约。线圈辅助定子励磁电机更高输出转矩特性可通过提高气隙磁通及电枢绕组的电流实现。用有限元软件进行数值分析并验证其准确性和有效性;基于该电机的特殊结构和电感模型,搭建联合仿真模型,用三相六状态角度导通方式,增加输出转矩,减小转矩脉动;根据辅助励磁线圈调磁特性,进行励磁线圈和电枢绕组混合之励磁电流-转矩控制。实验验证新型结构电机样机及控制方法的可行性和有效性。     

无刷直流电机绕组通电方法分析

三相无刷直流电动机绕组常采用两种基本工作方式 :180°电型和 12 0°通电型。 180°通电型电机绕组利用率最高 ,但带来了转矩脉动 ;12 0°通电型绕组利用率低一些 ,但可以减弱绕组带来的转矩脉动 ,本文提出了介于两者之间的第三种通电型式 ,其基本原理如下 :把 180°通电型的相绕组导通时间减小一些 ,小于 180°,或把 12 0°通电型导通时间加大一些 ,大于 12 0°,这样我们就能得到一种新的导通方式 ,先三相导通 ,每相导通角小于 180° ,再两相导通 ,使一相停止导通的时间小于 6 0°,然后反向三相导通再反向二相导通。在这种新的方式中 ,即…     

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。     

永磁式双凸极电机新型开通关断角控制策略

采用标准角度控制的永磁式双凸极电机，在换相时三相同时导通或关断，产生较大换相转矩脉动。该文通过对电机内部电磁场的有限元计算，分析了转矩脉动形成机理。为减小换相转矩脉动，提出新型开通角和关断角控制策略。该方法通过提前导通功率变换器上管、滞后关断其下管，对一个周期内的导通模式进行细分，通过换相前后，两相和三相导通方式的切换，提高换相时刻输出转矩，减小电机转矩脉动。根据有限元分析的电感和磁链数据，构造永磁式双凸极电机调速系统非线性仿真模型，并将其与标准角度控制方式进行仿真与实验比较，验证了新型控制策略的正确性。     

基于Buck电路的BLDCM调速系统设计

为了获得转速平稳、调节快速的无刷直流电机(BLDCM)输出,对BLDCM控制和驱动系统进行了设计。分析了BLDCM的运行原理和转矩波动原因,并采用Buck电路直接驱动解决了转矩波动的问题。针对传统PID调速慢、精度低以及参数调节困难等问题,采用了BP神经网络对PID进行参数调节。在MATLAB/Simulink仿真平台上搭建了系统的各个模块并进行仿真。结果表明,所设计的系统调节速度快,控制过程中超调小,转速平稳,转矩波动减小。     

基于BP网络的电动汽车用无刷直流电机转矩角控制技术研究

无刷直流电机低速下存在电枢反应,影响电机出力,并造成转矩脉动;而高速下又需要弱磁控制,以拓展恒功率范围.因此,转矩角控制是至关重要的因素.转矩角控制的目的是寻找最佳电流超前相角,由于电流超前相角与转速、转矩的非线性问题,传统的确定该角度的方法都是基于某种假设,因此与实际运行情况存在相当的差异,难以应用于工程实践当中.BP神经网络具有强大的非线性映射能力,可以解决转矩角控制中的非线性问题.针对全转速范围,提出了基于BP网络的无刷直流电机转矩角控制技术,将实验数据作为训练样本利用动态全参数自适应学习算法进行离线训练,网络收敛后用作在线控制.实验结果表明,该方法可以使无刷直流电机及控制系统在全转速范围内运行于高效区,满足电动汽车对驱动系统的要求.     

单斩调制方式对无刷直流电动机换向转矩脉动的影响

针对无刷直流电动机的四种单斩PWM调制方式，建立换向过程中电机相电流及电磁转矩的数学模型，研究换向转矩脉动与PWM调制方式的关系。依据无刷直流电动机换向过程的理论分析结果建立仿真模型，比较四种单斩PWM调制方式对换向转矩脉动的不同影响，提出了在换相时加补偿电流可有效抑制换向转矩脉动的实现方法。仿真结果表明采用pwm_on调制方式同时进行PWM脉宽补偿可显著减小换向转矩脉动。     

无刷直流电机PWM调制方式与转矩脉动关系研究

针对无刷直流电机的双斩和四种单斩PWM调制方式，分析调制方式对电机稳态转矩脉动的影响．建立稳态及换向过程中电机相电流及电磁转矩的数学模型。基于Matlab无刷直流电机的仿真模型，研究换向转矩脉动与各种单斩PWM调制方式的关系。     

无刷直流电机换向转矩脉动分析与抑制

针对无刷直流电机的单斩PWM的4种调制方式,建立了换向过程中电机相电流及电磁转矩的数学模型,研究了换向转矩脉动与PWM调制方式的关系。基于Matlab的仿真模型,分析并比较各种调制方式对换向转矩脉动的不同影响,提出了在换相时加补偿电流可有效抑制换向转矩脉动的实现方法,指出pwm_on单斩调制方式下电机具有较小的换向转矩脉动,电流补偿可使转矩脉动的幅值减小57．1％。     

基于无位置传感器的无刷直流电机换相续流研究

无刷直流电机(brushless DC motor,简称BLDCM)换相时刻关断相电流续流会引起电机端电压波形畸变。当采用无位置传感器反电动势过零检测法时,端电压波形畸变会使位置检测信号相位超前,偏离最佳换相时刻,电机负载转矩和转速较大时增加了转矩脉动,甚至会造成换相失败,限制了反电动势检测法的无刷直流电机功率应用范围。因此,针对电流续流引起的位置信号相位超前的机理加以分析,推导出了超前角度与负载转矩和转速的关系,并给出了位置检测信号相位超前的补偿算法,并对电机在不同负载转矩和转速下位置信号进行相位补偿,拓宽了无位置无刷直流电机的运行范围。仿真和实验结果表明,在不同负载转矩和转速下经过补偿后的位置信号与最佳换相信号一致,电机负载转矩和转速较大情况下运行平稳。     

基于Hall位置传感器的BLDCM正弦波驱动性能研究

针对稀土永磁无刷直流电机(BLDCM),借助电机本体所固有的三相Hall转子位置传感器,通过空间矢量脉宽调制(SVPWM)控制技术,实现了BLDCM的正弦波电流驱动。实验结果表明,与方波电流驱动相比,采用正弦波驱动可有效减小BLDCM的运行噪声,降低转矩脉动,实现低成本家用电器等领域的静音运行。     

直接面向转矩脉动的转矩补偿方法

无刷直流电动机的转矩脉动影响其使用,特别在低速时直接影响系统精度。该文介绍了无刷直流电机控制系统中的5种PWM调制方式,详细分析了HPWM-LON型调制方式对电机换相转矩脉动的影响；提出了一种直接面向转矩脉动的补偿方法,并用PSpice仿真验证了方法的正确性和可行性。研究具有实用价值。     

无速度传感器无刷直流电机直接转矩控制研究

直接转矩控制(DTC)是继矢量控制后的一种高性能交流电机控制方法。为了实现无刷直流电机控制系统的结构更简单和提高快速响应能力,文中提出了一种基于直接转矩控制的无刷直流电机控制系统实现方案;实现了无速度传感器的电机控制。实验结果表明了该方案的可行性。