永磁無刷直流電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩脈動的三種原因
永磁無刷直流電機(jī)是一種永磁同步電動機(jī),梯形波反電動勢波形,驅(qū)動電流波形是矩形,永磁無刷直流電機(jī)的永磁同步電動機(jī)的優(yōu)點(diǎn)與低成本的同時,控制方法簡單,易于實(shí)現(xiàn),控制系統(tǒng)開發(fā)周期短,可靠性高,所以它廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐。
然而,由于無位置傳感器技術(shù)和轉(zhuǎn)距脈動技術(shù)有待進(jìn)一步解決和改進(jìn),限制了永磁無刷直流電動機(jī)的性能,阻礙了其在高精度、高要求場合的應(yīng)用。
造成無刷直流電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)距脈動主要包括槽型轉(zhuǎn)距脈動、非理想反電動勢引起的轉(zhuǎn)距脈動和反轉(zhuǎn)距脈動。
一般采用轉(zhuǎn)子或定子溜槽或磁槽來消除齒槽的轉(zhuǎn)距脈動。這種方法使得電機(jī)的結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜,大大提高了電機(jī)的加工難度。同時,在大多數(shù)情況下,它會降低效率并帶來其他問題。
無刷直流電機(jī)常因此工況或因電機(jī)轉(zhuǎn)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(zhuǎn)距脈動,消除這種新型的電磁轉(zhuǎn)距脈動,通常要采用適當(dāng)?shù)目刂品椒ǎ瑢ふ易罴训亩ㄗ与娏鞑ㄏ瑫r,目前最好的方法能消除由齒槽效應(yīng)引起的轉(zhuǎn)距脈動,但目前最好的方法是精確測量反電動勢,對其進(jìn)行實(shí)時檢測比較困難。目前最常用的方法是離線測量電機(jī)的反電動勢,然后計(jì)算出最優(yōu)電流進(jìn)行控制,因?yàn)樾枰崆半x線測量才能實(shí)現(xiàn)。
換相轉(zhuǎn)距脈動是120°導(dǎo)電模式下無刷直流電動機(jī)的一個特殊問題。對于直角電動機(jī)的繞組,由于其換向電流在換向瞬間無法改變,但存在一個轉(zhuǎn)換過程,所以當(dāng)前波形不理想的矩形波形,梯形波的近似,導(dǎo)致電機(jī)的電流波動,使得無刷電機(jī)的換向質(zhì)量下降。
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