无刷直流电机换相转矩脉动的电流预测控制 被引量：11

1

作者 韦鲲 林平 张仲超 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期171-175,180,共6页

分析了永磁无刷直流电机换相原理,提出了一种换相电流预测控制方法以抑制换相转矩脉动.在换相期间依靠检测非换相绕组上的电流,采用换相电流预测控制的方法,确保换相期间关断相的电流下降率和开通相的电流上升率相等,从而保证了换相期... 分析了永磁无刷直流电机换相原理,提出了一种换相电流预测控制方法以抑制换相转矩脉动.在换相期间依靠检测非换相绕组上的电流,采用换相电流预测控制的方法,确保换相期间关断相的电流下降率和开通相的电流上升率相等,从而保证了换相期间非换相电流的恒定,达到了抑制换相转矩脉动的目的;同时采用时间延迟控制(time delay control,TDC)方法分析和估计参数扰动对换相转矩脉动的影响,认为参数扰动对换相转矩脉动的影响可以忽略不计.仿真和试验验证了该方法能够有效地减小电流脉动,抑制了换相转矩脉动. 展开更多

关键词 无刷直流电机 换相转矩脉动 换相电流预测控制

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180°导通方式无刷直流电机换相转矩脉动研究 被引量：3

2

作者 陈震 薛晓明 《电测与仪表》 北大核心 2016年第1期57-61,74,共6页

无刷直流电机(BLDCM)换相转矩脉动一直是业界关注的问题,但仅限于120°导通模式。文章研究了180°导通模式无刷直流电机在换相期间的转矩脉动变化,并与120°导通方式转矩脉动进行了比较。理论分析和仿真结果表明:电机在低... 无刷直流电机(BLDCM)换相转矩脉动一直是业界关注的问题,但仅限于120°导通模式。文章研究了180°导通模式无刷直流电机在换相期间的转矩脉动变化,并与120°导通方式转矩脉动进行了比较。理论分析和仿真结果表明:电机在低速区域,120°导通模式比180°导通模式转矩脉动变化小,而在高速区域,180°导通模式比120°导通模式转矩脉动变化小。研究结果为无刷直流电机换相转矩脉动抑制提供了一种新的控制策略。 展开更多

关键词 无刷直流电机 转矩脉动 120°导通方式 180°导通方式

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新型无刷直流电机换相转矩脉动的抑制控制方法 被引量：81

3

作者 林平 韦鲲 张仲超 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第3期153-158,共6页

文中分析了永磁无刷直流电机的换相原理,以换相电流为研究对象,在研究了电机运行于高速区和低速区时换相电流预测控制规则基础上,提出了一种抑制换相转矩脉动的方法。该方法结合了换相电流预测控制和直流母线负电流消除特性。在换相期... 文中分析了永磁无刷直流电机的换相原理,以换相电流为研究对象,在研究了电机运行于高速区和低速区时换相电流预测控制规则基础上,提出了一种抑制换相转矩脉动的方法。该方法结合了换相电流预测控制和直流母线负电流消除特性。在换相期间通过检测直流母线上的电流,采用换相电流预测,确保在换相期间关断相的电流下降率和开通相的电流上升率相等,从而保证了换相期间非换相相电流的恒定,并同时结合直流母线上负电流消除措施,有效地减小了换相电流的脉动,达到抑制换相转矩脉动的目的。通过仿真和实验验证了所述方法的正确性。 展开更多

关键词 无刷直流电机 换相转矩脉动 换相电流预测控制 直流母线负电流 非换相相电流

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无刷直流电动机双闭环调速系统的转矩脉动抑制研究 被引量：13

4

作者 李珍国 周生海 +1 位作者 王江浩 方一鸣 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第15期156-163,共8页

主要阐述了具有速度/电流双PI控制器的无刷直流电动机(BLDCM)调速系统的转矩脉动抑制技术。传统无刷直流电动机双闭环调速系统因非理想梯形波反电动势和非理想方波相电流存在较大的转矩脉动,为此,提出一种相电流整形和新半桥PWM方式相... 主要阐述了具有速度/电流双PI控制器的无刷直流电动机(BLDCM)调速系统的转矩脉动抑制技术。传统无刷直流电动机双闭环调速系统因非理想梯形波反电动势和非理想方波相电流存在较大的转矩脉动,为此,提出一种相电流整形和新半桥PWM方式相结合的方法。其中,基于线反电动势常数的相电流整形技术能够解决因非理想梯形波反电动势引起的转矩脉动,通过分析相电流换相过程得到的新半桥PWM方式能够解决因非理想方波相电流引起的换相转矩脉动。通过四象限运行时的Matlab仿真和DSP驱动实验,验证了所提双闭环调速系统的转矩脉动抑制方案的可行性和有效性。 展开更多

关键词 无刷直流电动机 双闭环调速系统 转矩脉动抑制 相电流整形 四象限运行

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基于级联式拓扑的消除无刷直流电机传导区转矩脉动方法 被引量：10

5

作者 张晓峰 吕征宇 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第1期29-33,共5页

在无刷直流电机的数学模型基础上,详细分析了传统的H_PWM-L_ON调制方式对BLDCM的非导通相引起续流电流的原因,以及由此续流电流导致非换相期间(传导区)的电磁转矩脉动的现象。通过原理分析及数学推导,提出在三相逆变桥入端加上前级直流... 在无刷直流电机的数学模型基础上,详细分析了传统的H_PWM-L_ON调制方式对BLDCM的非导通相引起续流电流的原因,以及由此续流电流导致非换相期间(传导区)的电磁转矩脉动的现象。通过原理分析及数学推导,提出在三相逆变桥入端加上前级直流变换器,利用单一直流母线电流的反馈闭环来控制电机的新策略。该方法在理论上彻底地消除了BLDCM在传导区内的转矩脉动,并且利用试验证明了此方法的有效性和可行性,说明比较适合用高精度要求下的无刷直流电机控制系统。 展开更多

关键词 无刷直流电机 非导通相续流 传导区 转矩脉动

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基于改进型MPC策略的BLDCM转矩脉动抑制 被引量：3

6

作者 白国长 马超群 娄轲 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2022年第8期89-93,共5页

针对无刷直流电机在运行过程中产生的换相转矩脉动,提出了一种基于改进型模型预测控制的控制策略。首先对无刷直流电机换相转矩脉动产生的具体原因进行分析,通过对电机位置传感器信号的检测来确定换相的起始时刻,然后利用推导得出的模... 针对无刷直流电机在运行过程中产生的换相转矩脉动,提出了一种基于改进型模型预测控制的控制策略。首先对无刷直流电机换相转矩脉动产生的具体原因进行分析,通过对电机位置传感器信号的检测来确定换相的起始时刻,然后利用推导得出的模型预测方程得到非换相相电流和电磁转矩下一时刻的预测值,并在代价函数中最小化上述两个参数预测值的误差平方以此来决定开关管的最佳开关状态,进而使非换相相电流不发生波动,以此来降低转矩脉动。通过仿真和实验得到:当电机负载转矩为1.5 N·m,以3000 r/min高速运行时,转矩脉动率降低约33%;当电机在400 r/min低速运行时,负载转矩为1.5 N·m,转矩脉动率降低了约23%。该控制策略在全速阶段都能够有效抑制电机运行过程中产生的换相转矩脉动。 展开更多

关键词 无刷直流电机 换相转矩脉动 转矩脉动抑制 模型预测控制 非换相相电流

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一种无刷直流电机电磁转矩脉动抑制方法的研究 被引量：1

7

作者 马建如 康莉 《电测与仪表》 北大核心 2011年第11期24-28,共5页

针对目前无刷直流电机电磁转矩脉动抑制方法存在检测方法、控制算法复杂、成本较高的缺陷,提出了一种新的无刷直流电机电磁转矩脉动抑制方法,该方法通过控制无刷直流电机导通相线电流跟踪给定电流来抑制电机的电磁转矩脉动,而无刷直流... 针对目前无刷直流电机电磁转矩脉动抑制方法存在检测方法、控制算法复杂、成本较高的缺陷,提出了一种新的无刷直流电机电磁转矩脉动抑制方法,该方法通过控制无刷直流电机导通相线电流跟踪给定电流来抑制电机的电磁转矩脉动,而无刷直流电机的导通相线电流是通过三相全桥逆变器下桥臂三个开关器件的电流引出后与相应开关器件驱动信号相乘后叠加所得,理论分析与实验结果表明提出的方法能有效地抑制无刷直流电机电磁转矩脉动,且降低了控制成本。 展开更多

关键词 无刷直流电机 电磁转矩脉动 导通相线电流 抑制

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自适应三管导通机制下模块化开关磁阻电机系统转矩交叉补偿控制 被引量：2

8

作者 孙庆国 陈李枚 +2 位作者 刘旭 李珊瑚 牛峰 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第7期2886-2896,I0031,共12页

模块化变换器驱动型开关磁阻电机(switched reluctance motor,SRM)系统在降低系统体积与开发成本、促进电机变换器系统统一的同时,受两相串联励磁和母线电压的限制,转矩脉动问题进一步加剧。文中提出一种基于自适应三管导通的转矩控制... 模块化变换器驱动型开关磁阻电机(switched reluctance motor,SRM)系统在降低系统体积与开发成本、促进电机变换器系统统一的同时,受两相串联励磁和母线电压的限制,转矩脉动问题进一步加剧。文中提出一种基于自适应三管导通的转矩控制策略可有效避免换相区两相串联励磁导致的转矩跌落,并在此基础上建立一种三步换相机制,通过确定换相区的自适应分区原则,揭示各换相分区的转矩交叉补偿原理,有效抑制模块化SRM转矩控制系统的相电流峰值,提高转矩跟踪效果。最后,基于一台150 W、三相12/8极SRM搭建系统模型与实验平台,验证所提出控制方案的可行性和有效性。 展开更多

关键词 开关磁阻电机 三管导通机制 转矩交叉补偿 模块化变换器 转矩脉动抑制

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无刷直流电机调速系统转矩脉动抑制方法研究 被引量：6

9

作者 李有凯 蒋玲 《现代电子技术》 北大核心 2016年第7期142-144,共3页

通过对无刷直流电机开通期间的相电流和关断期间的相电流分析,经过实际计算得到电磁转矩的表达式,得到相应的电磁转矩脉动曲线。基于电流预测方法通过将预测模型分为模型建立、反馈调整和性能优化3步,通过控制换相电流保持在稳定的状态... 通过对无刷直流电机开通期间的相电流和关断期间的相电流分析,经过实际计算得到电磁转矩的表达式,得到相应的电磁转矩脉动曲线。基于电流预测方法通过将预测模型分为模型建立、反馈调整和性能优化3步,通过控制换相电流保持在稳定的状态,从而实现对转矩脉动的抑制。通过仿真和实际实验表明,该无刷直流电机调速系统在实际运行中具有转矩脉动小、响应速度快等优点。 展开更多

关键词 无刷直流电机 电流预测 转矩脉动 换相电流

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一种新的消除无刷直流电机非导通相续流的PWM调制方式 被引量：70

10

作者 韦鲲 胡长生 张仲超 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第7期104-108,共5页

该文详细分析了PWM调制方式对无刷直流电机续流过程以及对电磁转矩脉动的影响,指出了使用现有的PWM调制方法会在无刷直流电机中引起非导通相的续流现象,从而影响电机运行特性;文中通过原理分析及数学推导,提出了一种新的PWM调制方式,PWM... 该文详细分析了PWM调制方式对无刷直流电机续流过程以及对电磁转矩脉动的影响,指出了使用现有的PWM调制方法会在无刷直流电机中引起非导通相的续流现象,从而影响电机运行特性;文中通过原理分析及数学推导,提出了一种新的PWM调制方式,PWM_ON_PWM调制方法,采用该调制方法可以消除非导通相的电流续流过程,从而减小电流脉动和转矩脉动;通过仿真和试验验证了该方法和传统的PWM调制方法的差异及性能表现,证明了该方法具有比传统PWM调制方法更优良的特性。 展开更多

关键词 无刷直流电机 非导通相续流 PWM调制方式 电磁转矩脉动

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一种新型零矢量的二三导通无刷直流电机直接转矩控制系统研究 被引量：4

11

作者 徐会风 苏少平 杜庆诚 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期85-92,共8页

为了解决无刷直流电机转矩脉动幅值大的问题,提出一种新型零矢量的二三导通无刷直流电机直接转矩控制方法。该方法利用二相、三相交替导通的驱动方式,使用直接转矩控制方法,形成12个扇区,并定义了一种新型零矢量,改进了空间电压矢量选择... 为了解决无刷直流电机转矩脉动幅值大的问题,提出一种新型零矢量的二三导通无刷直流电机直接转矩控制方法。该方法利用二相、三相交替导通的驱动方式,使用直接转矩控制方法,形成12个扇区,并定义了一种新型零矢量,改进了空间电压矢量选择表,降低了转矩脉动幅值。MATLAB仿真结果表明:当电机空载且以额定转速2000 r/min运行时,相比于传统零矢量,新型零矢量能使转矩脉动幅值降低约40.94%;当电机负载为4.3 N·m且以500 r/min低速运转时,相比于传统零矢量,新型零矢量能使转矩脉动幅值降低约47.40%;当电机负载为4.3 N·m且以额定转速2000 r/min高速运行时,新型零矢量使转矩脉动幅值降低约32.32%。不论电机运行于空载还是负载,低速还是高速,新型零矢量均能起到降低转矩脉动幅值的作用。该方法有效降低了电机的运行噪声,使电机运转更加平稳。新型零矢量可以应用于无刷直流电机的各种导通方式,对无刷直流电机应用于高性能场合具有重要意义。 展开更多

关键词 新型零矢量 二三导通 直接转矩控制 无刷直流电机 转矩脉动

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一种用于无刷直流电机回馈制动的PWM调制方式 被引量：12

12

作者 边春元 段鹏飞 +2 位作者 肖鸿权 李晓霞 张争强 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第17期5247-5256,共10页

在能量回馈制动原理的基础上,分别指出无刷直流电机(brushless DC Motor,BLDCM)回馈制动时半桥和全桥脉宽调制(Pulse-Width Modulation,PWM)的优缺点,并在此基础上详细分析了BLDCM的半桥PWM回馈制动原理。针对现有的半桥PWM会在BLDCM回... 在能量回馈制动原理的基础上,分别指出无刷直流电机(brushless DC Motor,BLDCM)回馈制动时半桥和全桥脉宽调制(Pulse-Width Modulation,PWM)的优缺点,并在此基础上详细分析了BLDCM的半桥PWM回馈制动原理。针对现有的半桥PWM会在BLDCM回馈制动中引起非导通相续流,从而影响电机运行特性的问题,通过原理分析及数学推导,提出一种PWM-OFF-PWM调制方式,采用该调制方法可消除非导通相续流电流,改善电流波形,减小电磁转矩脉动,在制动过程中获得更大更稳定的制动转矩,进而实现高效回馈制动。仿真和试验分析表明该方法具有比传统半桥PWM调制更优良的特性。 展开更多

关键词 无刷直流电机 回馈制动 PWM-OFF-PWM 非导通相续流 转矩脉动

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开关磁阻电机全速范围无位置传感器转矩优化 被引量：1

13

作者 刘勇智 鄯成龙 +1 位作者 戴聪 宋金龙 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2018年第9期96-100,118,共6页

考虑到目前开关磁阻电机无位置传感器都有其转速应用的限制范围,具有不能覆盖电机起动阶段全部速度范围的缺点,提出了基于滑模观测器和相电流梯度法相结合的全速范围无位置传感器技术,以滑模观测器为基础建立了转子位置估计误差校正模... 考虑到目前开关磁阻电机无位置传感器都有其转速应用的限制范围,具有不能覆盖电机起动阶段全部速度范围的缺点,提出了基于滑模观测器和相电流梯度法相结合的全速范围无位置传感器技术,以滑模观测器为基础建立了转子位置估计误差校正模块。误差超过阈值时采用相电流梯度法估计转子位置,误差处在允许范围内采用滑模观测器法估计转子位置。仿真结果验证了方法的可行性,其能有效地减小因滑模观测器法估计转子初始位置误差较大引起的转矩波动,能够实现起动阶段转子位置的精确检测,确保了在全速范围内位置估计的精度。 展开更多

关键词 滑模观测器 相电流梯度法 开关磁阻电机 转矩脉动 无位置传感器 全速范围

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开关磁阻电动机控制器的设计与实现

14

作者 雷源 王颖 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2003年第4期99-101,共3页

文中设计了一个用于抑制转矩脉动的开关磁阻电动机控制系统模型 ,采用DSP芯片实现开关磁阻电动机控制系统 ,有效地抑制转矩脉动 ,给出了软件和硬件系统的结构及工作流程 ,介绍了本设计在实现全数字化以及提高系统实时控制方面采用的关... 文中设计了一个用于抑制转矩脉动的开关磁阻电动机控制系统模型 ,采用DSP芯片实现开关磁阻电动机控制系统 ,有效地抑制转矩脉动 ,给出了软件和硬件系统的结构及工作流程 ,介绍了本设计在实现全数字化以及提高系统实时控制方面采用的关键技术。通过数字仿真实验 ,证实了本设计能有效地抑制了转矩的脉动 ,而且具有期望的瞬态响应特性。 展开更多

关键词 开关磁阻电动机 控制器 设计 转矩脉动 直接转矩线性控制 模糊逻辑控制器 相电流调制器

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PWM调制模式对TSMC-S/G系统的影响

15

作者 刘晓宇 周波 梁莹 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第16期94-102,共9页

将双级矩阵变换器(TSMC)引入起动/发电系统,构成基于TSMC的新型起发系统(TSMC-S/G系统)。系统起动时采用三相六拍控制策略,并对TSMC采用PWM调制进行电流调节。针对系统特点,详细分析了不同PWM调制模式对TSMC母线电流、安全换流策略、转... 将双级矩阵变换器(TSMC)引入起动/发电系统,构成基于TSMC的新型起发系统(TSMC-S/G系统)。系统起动时采用三相六拍控制策略,并对TSMC采用PWM调制进行电流调节。针对系统特点,详细分析了不同PWM调制模式对TSMC母线电流、安全换流策略、转矩脉动以及非导通相端电压、电流的影响,研究了各种调制模式的特点,提出了优化的调制策略,最终确定了最适合TSMC-S/G系统起动的调制模式。仿真分析与实验结果均验证了理论分析的正确性与可行性。 展开更多

关键词 双级矩阵变换器起动/发电系统 PWM调制模式 母线电流 安全换流 转矩脉动非导通相电流

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一种永磁辅助开关磁阻电机的四区间DITC方法 被引量：8

16

作者 黄朝志 徐俊鑫 +2 位作者 刘细平 曹文盛 吴玉良 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第6期2438-2449,共12页

与传统开关磁阻电机相比,永磁辅助开关磁阻电机有更高的功率密度和效率、更大的转矩安培比,但存在较大的转矩脉动,限制了工程应用范围。该文首先解释传统直接瞬时转矩控制策略,针对传统直接瞬时转矩控制策略转矩脉动的原因,提出一种将... 与传统开关磁阻电机相比,永磁辅助开关磁阻电机有更高的功率密度和效率、更大的转矩安培比,但存在较大的转矩脉动,限制了工程应用范围。该文首先解释传统直接瞬时转矩控制策略,针对传统直接瞬时转矩控制策略转矩脉动的原因,提出一种将两相交换区细分为交换Ⅰ区、交换Ⅱ区和交换Ⅲ区,与单相导通区构成一个电周期的四区间,分别给出与区间电感特性相适应的滞环控制;然后提出不同转速下的导通角算法,建立自适应导通角的四区间转矩脉动抑制方法。最后以一台三相6/20的永磁辅助开关磁阻电机为例,进行仿真分析和样机实验。结果表明,该方法能在宽转速范围上有效降低永磁辅助开关磁阻电机的转矩脉动。 展开更多

关键词 永磁辅助开关磁阻电机 自适应导通角 四区间 转矩脉动 变负载

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An Advance Commutation Control Method for Low Torque Ripple of Brushless DC Motors 被引量：6

17

作者 SHI Jian Li Tiecai 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第30期I0016-I0016,18,共1页

该文给出一种优化的无刷直流电动机变母线电压六拍控制方法。既解决了传统六拍控制策略中由于绕组电感所造成的电流滞后问题,又改善了由于换相所造成的电流脉动问题。该方法是通过在每两拍之间插入一小段缓冲区来实现的,该缓冲区使下一... 该文给出一种优化的无刷直流电动机变母线电压六拍控制方法。既解决了传统六拍控制策略中由于绕组电感所造成的电流滞后问题,又改善了由于换相所造成的电流脉动问题。该方法是通过在每两拍之间插入一小段缓冲区来实现的,该缓冲区使下一拍将要切入的电流提前切入,同时使当前拍将要切出的电流延迟切出。通过确定缓冲区的起始位置,即超前换相角的大小,保证每一拍所对应的相电流的中心和反电动势的中心重合。通过选取缓冲区开关器件PWM调制的占空比,降低电机运行过程中的换相转矩脉动。该文方法只需根据负载大小选取超前换相角,一旦选定适用于所有转速。文中给出了该方法的理论推导过程和实验验证波形,从实验结果可以发现,电流滞后被消除,换相电流脉动显著减小,电机的利用率得到提高。 展开更多

关键词 换相转矩脉动 换相控制 无刷直流电机 无刷直流电动机 直流母线电压 BLDCM 绕组电感 相电流

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