盤式無刷直流電機的轉(zhuǎn)矩無脈動控制.pdf

1、高性能的永磁體如釤鈷、釹鐵硼的問世使得永磁無刷直流電動機的性能大大提高了.現(xiàn)在的工程師們更為青睞永磁無刷直流電動機是因為以下幾點原因:(1)去除了電刷的永磁無刷直流電動機徹底地免除了維護而且消除了我們不希望的由于換向帶來的火花、電刷損耗以及無線電干擾等等;(2)低轉(zhuǎn)動慣量的轉(zhuǎn)子提高了電機機械響應(yīng)的質(zhì)量,從而縮短了電機加速和減速的時間;(3)高矯頑力稀土永磁材料的使用使得同樣尺寸的永磁無刷直流電動機比傳統(tǒng)的直流電動機效率高;(4)由于沒有

2、機械換向部分定子的結(jié)構(gòu)簡單了.通常的永磁無刷直流電動機由永磁同步電動機、逆變器以及安裝在轉(zhuǎn)子軸上的位置傳感器構(gòu)成.逆變器的驅(qū)動信號與轉(zhuǎn)子位置信號同步從而保證在任意的速度下定子繞組電流與轉(zhuǎn)子磁場同步.永磁無刷電機無脈動轉(zhuǎn)距調(diào)速系統(tǒng)與傳統(tǒng)無刷電機調(diào)速系統(tǒng)在電磁、機械結(jié)構(gòu)上基本一樣,所不同的是它在傳統(tǒng)無刷機控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加了一個增量式編碼盤,從而導致其控制方法有了比較大的改變.由于通過編碼盤可以輕易獲得精確的電機轉(zhuǎn)子位置信號,故運用SPW

3、M調(diào)制方法可以使得無刷機的電樞磁場按照圓形軌道連續(xù)旋轉(zhuǎn),從而實現(xiàn)輸出轉(zhuǎn)距無脈動.同時對轉(zhuǎn)子精確位置信號進行微分計算又可以獲得精確的速度信號,故實現(xiàn)精確速度閉環(huán)又成為了可能.該文的主要研究對象是永磁無刷電機無脈動轉(zhuǎn)距控制系統(tǒng).考慮到永磁無刷電機無脈動轉(zhuǎn)距調(diào)速系統(tǒng)與傳統(tǒng)的永磁無刷直流電動機調(diào)速系統(tǒng)是特殊與一般的關(guān)系,該文研究的思路是從傳統(tǒng)永磁無刷直流電動機入手,在研究了傳統(tǒng)永磁無刷直流電動機的控制策略及運動規(guī)律的基礎(chǔ)上再來分析永磁無刷電機無