軸向磁場(chǎng)無(wú)鐵心無(wú)刷直流電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)分析及其控制研究.pdf

1、無(wú)刷直流電機(jī)(BLDCM)是隨著電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)、新型電機(jī)控制理論及新型永磁材料等技術(shù)的發(fā)展而迅速成熟起來(lái)的一種新型電機(jī)，其具有轉(zhuǎn)矩大、體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高的突出優(yōu)點(diǎn)，因而在工業(yè)自動(dòng)化中有著廣泛的應(yīng)用。隨著數(shù)控機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人、自動(dòng)化機(jī)械手臂、計(jì)算機(jī)及其外圍設(shè)備等高科技產(chǎn)品的興起和應(yīng)用，國(guó)外從八十年代初開始研究盤式無(wú)刷直流電機(jī)，并取得了一定程度的應(yīng)用。而在這之中，無(wú)鐵心結(jié)構(gòu)的盤式電機(jī)更是20世紀(jì)末才被日本科學(xué)家提出，無(wú)鐵心

2、盤式電機(jī)作為一個(gè)新興技術(shù)產(chǎn)品，具有體積小、結(jié)構(gòu)緊湊、功率密度大、低速大轉(zhuǎn)矩等諸多優(yōu)點(diǎn)，使得其越來(lái)越受到人們的重視。
　　 本文在有一臺(tái)實(shí)際樣機(jī)的條件下，試圖建立軸向磁場(chǎng)無(wú)鐵心無(wú)刷直流電機(jī)本體模型。為了達(dá)到這個(gè)目地，本文首先分析了軸向磁場(chǎng)無(wú)鐵心無(wú)刷直流電機(jī)本體結(jié)構(gòu)的基本特點(diǎn)，并從中推導(dǎo)出了一些有意義的結(jié)論。在此基礎(chǔ)上，從定位力矩、繞組特點(diǎn)、磁路特點(diǎn)三個(gè)角度對(duì)軸向磁場(chǎng)無(wú)鐵心無(wú)刷直流電機(jī)進(jìn)行了詳細(xì)的分析研究，并提出了換相電感小、電機(jī)實(shí)

3、際反電勢(shì)波形這兩個(gè)影響轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的主要因素。而后，通過(guò)構(gòu)建傳統(tǒng)無(wú)刷直流電機(jī)理想模型，并注入軸向磁場(chǎng)無(wú)鐵心無(wú)刷直流電機(jī)主要特性的方法，構(gòu)建了代表軸向磁場(chǎng)無(wú)鐵心無(wú)刷直流電機(jī)主要特點(diǎn)的電機(jī)模型。
　　 為了驗(yàn)證模型的正確性，本文以該模型為基礎(chǔ)，在simulink中構(gòu)建了雙閉環(huán)控制系統(tǒng)，并用無(wú)刷直流電機(jī)常用的7種調(diào)制方法、電流滯環(huán)控制法進(jìn)行仿真控制，均不能達(dá)到滿意效果。在一定分析研究的基礎(chǔ)上，本文提出適合此種電機(jī)的兩種控制方法:基于BUC