永磁無(wú)刷直流電機電磁轉矩脈動(dòng)的三種原因
永磁無(wú)刷直流電機是一種永磁同步電動(dòng)機,梯形波反電動(dòng)勢波形,驅動(dòng)電流波形是矩形,永磁無(wú)刷直流電機的永磁同步電動(dòng)機的優(yōu)點(diǎn)與低成本的同時(shí),控制方法簡(jiǎn)單,易于實(shí)現,控制系統開(kāi)發(fā)周期短,可靠性高,所以它廣泛應用于生產(chǎn)實(shí)踐。
然而,由于無(wú)位置傳感器技術(shù)和轉距脈動(dòng)技術(shù)有待進(jìn)一步解決和改進(jìn),限制了永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機的性能,阻礙了其在高精度、高要求場(chǎng)合的應用。
造成無(wú)刷直流電機的電磁轉距脈動(dòng)主要包括槽型轉距脈動(dòng)、非理想反電動(dòng)勢引起的轉距脈動(dòng)和反轉距脈動(dòng)。
一般采用轉子或定子溜槽或磁槽來(lái)消除齒槽的轉距脈動(dòng)。這種方法使得電機的結構更加復雜,大大提高了電機的加工難度。同時(shí),在大多數情況下,它會(huì )降低效率并帶來(lái)其他問(wèn)題。
無(wú)刷直流電機常因此工況或因電機轉子磁鋼磁化不理想的梯形波反電勢而不理想,但仍按梯形波的理想矩形波形式提供電流,產(chǎn)生電磁轉距脈動(dòng),消除這種新型的電磁轉距脈動(dòng),通常要采用適當的控制方法,尋找最佳的定子電流波消除,同時(shí),目前最好的方法能消除由齒槽效應引起的轉距脈動(dòng),但目前最好的方法是精確測量反電動(dòng)勢,對其進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測比較困難。目前最常用的方法是離線(xiàn)測量電機的反電動(dòng)勢,然后計算出最優(yōu)電流進(jìn)行控制,因為需要提前離線(xiàn)測量才能實(shí)現。
換相轉距脈動(dòng)是120°導電模式下無(wú)刷直流電動(dòng)機的一個(gè)特殊問(wèn)題。對于直角電動(dòng)機的繞組,由于其換向電流在換向瞬間無(wú)法改變,但存在一個(gè)轉換過(guò)程,所以當前波形不理想的矩形波形,梯形波的近似,導致電機的電流波動(dòng),使得無(wú)刷電機的換向質(zhì)量下降。
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