抑制无刷直流电机换相转矩脉动的新型补偿策略.pdf

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1、2008年11月电工技术学报Vol.23No.11第23卷第11期TRANSACTIONSOFCHINAELECTROTECHNICALSOCIETYNov.2008抑制无刷直流电机换相转矩脉动的新型补偿策略宋飞周波吴小婧（南京航空航天大学航空电源重点实验室南京210016）摘要提出了保持非换向相绕组换相前后施加电压不变的方法，抑制无刷直流电机换相转矩脉动。为减小换相前非导通相续流引起的电压补偿量计算误差，将该方法与PWM_ON_PWM调制方式相结合，进一步改善了转矩脉动抑制效果，同时也抑制了正常导通期间转矩脉动。在此

2、基础上推导出适合宽转速范围抑制换相转矩脉动的电压补偿方法。仿真和实验验证了所述方法的正确性。关键词：无刷直流电机换相转矩脉动非换向相电压电压补偿中图分类号：TM351NovelCompensationMethodtoSuppressCommutationTorqueRippleforBrushlessDCMotorSongFeiZhouBoWuXiaojing（NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsNanjing210016China）AbstractInordert

3、osuppressthecommutationtorquerippleforbrushlessDCmotor,thispaperproposesanovelcontrolmethod,whichkeepstheun-commutatedphasevoltageduringcommutationthesamewiththeonebeforecommutation.Furthermore,thismethodcombinedwiththePWMscheme“PWM_ON_PWM”canreducethevoltagecom

4、pensationerrorcausedbyfreewheelofsilentphaseduringconduction.Andthecommutationtorquerippleissuppressedfurther;conductiontorquerippleissuppressedatthesametime.Basedontheaforementionedmethod,astrategysuitableforwidespeedrangeisgivedtosuppresscommutationtorquerippl

5、e.Thevalidityoftheproposedmethodisverifiedbysimulationandexperiment.Keywords：BrushlessDCmotor,commutationtorqueripple,un-commutatedphasevoltage,voltagecompensation波以抑制转矩谐波，从而达到抑制转矩脉动的效果，1引言但该方法计算复杂，实现难度较大；文献[7]运用改转子磁场为梯形波的三相无刷直流电机换相进电压滞环PWM方法抑制换相转矩脉动，比较适时，由于关断相电

6、流下降斜率和开通相电流上升斜合高速多极无刷直流电机控制系统；文献[8]通过维率不一致，产生较大的转矩脉动，影响了电机的调持换相期间关断相电流下降斜率和开通相电流上升速性能。解决其转矩脉动问题一直是人们关注的热斜率相等来抑制换相转矩脉动，取得了较好的抑制点和难点[1-4]。效果，但该方法需要通过判断高、低速状态，给出文献[5]通过控制母线电压的方法抑制换相转相应不同的抑制策略，使得转矩脉动抑制过程变得矩脉动，取得了一定的抑制效果，但需增加前级硬复杂；文献[9]提出了PWM_ON_PWM调制方式，件电路，增加了系统成本；文

7、献[6]通过抑制电流谐避免了正常导通期间非导通相续流，从而有效地抑制了正常导通期间转矩脉动。收稿日期2007-05-11改稿日期2007-10-10第23卷第11期宋飞等抑制无刷直流电机换相转矩脉动的新型补偿策略29本文通过研究换相前后非换向相电流，提出了换相转矩脉动。保持非换向相绕组换相前后施加电压不变的方法，无刷直流电机三相端电压方程为抑制换相转矩脉动。为减小换相前非导通相续流引diaURaa=+++iLeUan（4）起的电压补偿量计算误差，将该方法与PWM_dtON_PWM调制方式相结合，进一步改善了换相转矩UR

8、=+++iLeUdib（5）bbbndt脉动抑制效果,同时也抑制了正常导通期间转矩脉dic动，并在此基础上推导出适合宽转速范围内抑制换URcc=+++iLeUcn（6）dt相转矩脉动的方法。最后通过仿真和实验，验证了所式中，Ua、Ub、Uc分别表示三相端电压。述方法能够较好地抑制无刷直流电机换相转矩脉动。设换相前C相电流稳态值为i