永磁無(wú)刷直流電機(jī)控制器的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、永磁無(wú)刷直流電機(jī)使用電子換相代替直流電機(jī)的機(jī)械換向，在具備直流電機(jī)運(yùn)行效率高、調(diào)速性能好等優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)又具有交流電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、維護(hù)方便等一系列優(yōu)點(diǎn)，而且轉(zhuǎn)子采用永磁體勵(lì)磁，無(wú)勵(lì)磁損耗。釹鐵硼等高性能稀土永磁材料的問(wèn)世和發(fā)展極大地促進(jìn)了永磁無(wú)刷直流電機(jī)的生產(chǎn)應(yīng)用，目前已遍及航空航天、軍工裝備、工業(yè)自動(dòng)化、醫(yī)療設(shè)備、家用電器、電動(dòng)汽車等很多領(lǐng)域。永磁無(wú)刷直流電機(jī)運(yùn)行效率高、調(diào)速范圍寬、功率密度大、輸出轉(zhuǎn)矩大，特別適合作為電動(dòng)汽車的驅(qū)

2、動(dòng)電機(jī)。
　　永磁無(wú)刷直流電機(jī)作為機(jī)電一體化電機(jī)產(chǎn)品，與配套的控制器是一個(gè)有機(jī)整體，二者必須同步設(shè)計(jì)。文章分析永磁無(wú)刷直流電機(jī)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理，闡述六相不對(duì)稱永磁無(wú)刷直流電機(jī)的換相邏輯控制原理，推導(dǎo)并建立其數(shù)學(xué)模型，包括電壓方程，反電動(dòng)勢(shì)方程，電磁轉(zhuǎn)矩方程和運(yùn)動(dòng)方程。利用MATLAB/Simulink仿真環(huán)境搭建六相不對(duì)稱永磁無(wú)刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)的仿真模型，進(jìn)行仿真分析，驗(yàn)證控制系統(tǒng)的正確性，為研究換相轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的產(chǎn)生原因及

3、提出換相轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的抑制策略提供理論依據(jù)。
　　永磁無(wú)刷直流電機(jī)的突出問(wèn)題是轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)問(wèn)題嚴(yán)重制約了永磁無(wú)刷直流電機(jī)在低紋波調(diào)速系統(tǒng)和高精度伺服系統(tǒng)的應(yīng)用，而且還會(huì)使電機(jī)產(chǎn)生很大的運(yùn)行噪聲。文章詳細(xì)分析了換相轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的產(chǎn)生原因，得出在換相期間，因?yàn)殛P(guān)斷相電流下降速率與開(kāi)通相電力上升速率不相等，引起非換相相電流脈動(dòng)，從而造成轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。針對(duì)中低速運(yùn)行和高速運(yùn)行不同的脈動(dòng)表現(xiàn)提出了兩種抑制換相轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的控制策略，基于pwm-on-