计及绕组电感的永磁无刷直流电动机电路模型及其分析.pdf

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1、第24卷第1期中国电机工程学报Vol.24No.1Jan.20042004年1月ProceedingsoftheCSEE©2004Chin.Soc.forElec.Eng.文章编号：0258-8013（2004）01-0076-05中图分类号：TM351文献标识码：A学科分类号：470·4024计及绕组电感的永磁无刷直流电动机电路模型及其分析1,211李鲲鹏，胡虔生，黄允凯（1．东南大学电气工程系，江苏南京210096；2．广州市地下铁道设计研究院机电所，广东广州510010）THECIRCUITMODELOFTHEP

2、ERMANENT-MAGNETBRUSHLESSDCMOTORALLOWINGFORITSWINDINGSINDUCTANCESANDITSANALYSIS1,211LIKun-peng,HUQian-sheng,HUANGYun-kai（1.ElectricalEngineeringDept.ofSoutheastUniversity,Nanjing210096,China;2.DesignInstituteofGuangzhouMetroCorporation,Guangzhou510010,China）ABSTR

3、ACT:Inthispaper,theterminalpotentialcircuit1引言equationofthepermanent-magnetbrushlessDCmotorwas随着电力电子技术和现代控制技术的发展，以derivedonthebasisofthebasicphasefluxlinkageequations.及高磁能积、低成本永磁材料的出现，永磁无刷直Asfarasthethree-phasefull-bridgesquarewavemotorswithwye-connectedphasewin

4、dingsandwithtwotransistors流电机在驱动和控制等领域获得了广泛应用，准确conductingatanytimewasconcerned,itsfundamental分析电机性能设计出高性能电机具有重要价值。不[1-3]operationalpatternswererevealedbymeansofequivalent少学者在忽略绕组电感的条件下对永磁无刷直circuits.Theanalyticalexpressionofthephasecurrentwhose流电机的分析与设计作了系统的研究，

5、建立了忽略theoreticalwaveformwassimilartoitstestwaveformwas绕组电感的平均电流稳态电路模型。由于永磁无刷presented,andtheaveragestaticcurrentmodelallowingforthe直流电机的换相是相绕组之间进行，其换相电感远windingsinductanceswasalsodeveloped.Thereasonswhythe[4]大于有刷直流电机的换向电感，忽略绕组电感的windingsresistanceontheoperationa

6、lconditionislargerthan[5]电路模型在预测电机性能时总存在一定误差。在itsdirectcurrentvalue,whythetorqueconstantKTislargerthan高速永磁无刷直流电机中，绕组电感及其换相过程theback-EMFconstantKE,andwhyitsoperationalcharacteristicsisnonlinear,weretheoreticallyexplainedbythismodel.对电机性能的影响更加明显，T.JE.Miller和Z.Q.Zh

7、u等人对永磁直流电动机中绕组电感参数的计算做了KEYWORDS:Circuitmodel;Inductance;Torqueconstant;[4,8]研究，永磁无刷直流电机的绕组电感及其对电机Back-EMFconstant;DCmotor性能的影响引起了大家的关注。本文以两相导通三摘要：从基本的磁链方程入手深入分析两相导通三相六状态相星形六状态方波永磁无刷直流电动机为例，详细星形方波永磁无刷直流电机运行模式，给出了其相电流的解分析了其运行模式，给出了其相电流的解析式，建析表达式，建立了计及绕组电感的永磁无刷直流电机

8、稳态电立了计及绕组电感的平均电流稳态电路模型，讨论路模型。相电流的理论波形与实测波形非常一致。从理论上了电感对电机性能的影响。解决了方波永磁无刷直流电机中电枢电阻大于绕组直流电阻，转矩系数大于电势系数和机械特性非线性等问题，并揭2永磁无刷直流电动机的端电压方程示了它们之间的数量关系。一般永磁无刷直流电动机每相绕组的端电压关键词：电