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重慶直流電機(jī)維修淺析引起無刷直流電機(jī)轉(zhuǎn)矩波動(dòng)的因素

抑制轉(zhuǎn)矩波動(dòng)一直是永磁無刷直流電機(jī)控制的重要內(nèi)容。按轉(zhuǎn)矩波動(dòng)產(chǎn)生的原因，可分為：電磁因素引起的轉(zhuǎn)矩波動(dòng)、電流換向引起的轉(zhuǎn)矩波動(dòng)、齒槽引起的轉(zhuǎn)矩波動(dòng)、電樞反應(yīng)影響和機(jī)械工藝引起的轉(zhuǎn)矩波動(dòng)等，其中前 3 者對(duì)轉(zhuǎn)矩波動(dòng)影響較大。

針對(duì)不同的原因，國內(nèi)外許多學(xué)者作了大量的研究工作。對(duì)于齒槽轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生和削弱方法，采用定子斜槽的方法可取得較好效果。對(duì)于換相轉(zhuǎn)矩波動(dòng)，文獻(xiàn)[9]從 3 個(gè)不同的狀態(tài)作了詳細(xì)的分析，指出換相轉(zhuǎn)矩波動(dòng)與反電勢和電源電壓以及轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系；針對(duì)換相時(shí)總電流下降的現(xiàn)狀，采用電流反饋、重疊換相以及人工智能算法等方法維持換相時(shí)總電流不變以抑制換相轉(zhuǎn)矩波動(dòng)。

對(duì)電機(jī)的相電壓和相電流進(jìn)行 Fourier 級(jí)數(shù)分解，針對(duì)轉(zhuǎn)矩諧波進(jìn)行補(bǔ)償。文獻(xiàn)[14]對(duì)電樞反應(yīng)引起的轉(zhuǎn)矩波動(dòng)做了分析，并在設(shè)計(jì)磁路和換相控制兩個(gè)方面提出了削弱電樞反應(yīng)對(duì)轉(zhuǎn)矩波動(dòng)的影響。文獻(xiàn)[15]提出利用轉(zhuǎn)矩觀測器間接轉(zhuǎn)矩反饋方法，即利用反電勢、相電流、電機(jī)轉(zhuǎn)速作為輸入信號(hào)，波動(dòng)轉(zhuǎn)矩作為輸出信號(hào)構(gòu)成波動(dòng)轉(zhuǎn)矩觀測器，實(shí)時(shí)在線估計(jì)轉(zhuǎn)矩大小的變化，針對(duì)不同的情況作相應(yīng)的補(bǔ)償。文獻(xiàn)[16]將直接轉(zhuǎn)矩控制的概念引入無刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)中，其對(duì)轉(zhuǎn)矩波動(dòng)的抑制取得了較好效果。

總之，引起無刷直流電機(jī)轉(zhuǎn)矩波動(dòng)的因素很復(fù)雜，針對(duì)不同的情況可采用相應(yīng)的控制方法，各種方法都有自己的優(yōu)缺點(diǎn)和適應(yīng)的場合，在不同環(huán)境下針對(duì)不同的要求，可以采用不同的方法。