无刷直流电机换向转矩脉动抑制策略分析

"这篇论文是关于无刷直流电机(BLDCM)的换向转矩脉动分析与抑制的研究，作者是齐蓉、林辉和陈明，发表于2006年的《电机与控制学报》。文章探讨了单斩PWM调制方式对BLDCM换向过程中相电流和电磁转矩的影响，并通过Matlab仿真模型进行对比分析。文中提出了一种在换相时应用补偿电流来降低转矩脉动的方法，在PWM_on单斩调制方式下，补偿电流能显著减少转矩脉动幅度达57.1%。" 无刷直流电机(BLDCM)是一种广泛应用的电动机，因其高效、高精度和长寿命而受到青睐。然而，在其工作过程中，尤其是在换相时，会出现转矩脉动现象，这会影响电机的平稳运行和性能。论文主要关注这个问题，旨在减少这种不利影响。 论文首先详细介绍了四种单斩PWM调制方式，这些调制方式对电机的相电流和电磁转矩有着不同的影响。PWM（脉宽调制）技术是通过改变开关信号的占空比来调整电机的平均电压，从而控制电机的转速和扭矩。在BLDCM中，换相过程涉及到不同相绕组的电流切换，这可能导致电流突变和转矩脉动。 作者们建立了一个数学模型，用于描述BLDCM在换相过程中的相电流变化和电磁转矩的生成。通过这个模型，他们分析了PWM调制方式与换向转矩脉动之间的关系，揭示了不同调制方式对转矩脉动的贡献程度。Matlab仿真模型的运用使得这些理论分析得以可视化，更直观地展示了各种调制方式对电机性能的影响。 论文的创新点在于提出了一种在换相时应用补偿电流的策略，以减少转矩脉动。这种方法可以有效地改善电机的动态性能，特别是在PWM_on单斩调制方式下，转矩脉动的幅值能显著下降57.1%。这一发现对于优化BLDCM控制系统，提高电机运行的平稳性和效率具有重要的实际意义。 这篇论文对理解无刷直流电机换向转矩脉动的产生机制以及如何通过PWM调制策略和补偿电流技术来抑制这一问题提供了深入的见解。这对于电机设计者和工程师来说，是提高电机性能和控制质量的重要参考。