一种减小无刷直流电机换相转矩脉动的调制方法

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1、2014年5月电工技术学报Vol.29No.5第29卷第5期TRANSACTIONSOFCHINAELECTROTECHNICALSOCIETYMay2014一种减小无刷直流电机换相转矩脉动的调制方法王大方1,卜德明1,朱成2,周传炜1,杨博文11.哈尔滨工业大学汽车工程学院威海264209;2.中国汽车技术研究中心天津300300摘要无刷直流电机具有能量密度大、转矩大等优点，但是其结构特点和传统的换相方法导致其存在换相转矩脉动的问题。为了减小换相转矩脉动，采用一种基于PWM_ON的新型换相控制方法。在非换相区，采用PWM_ON调制；在换相区，采用三相绕组同时调制，并计算每一相调制占空

2、比，使关断相电流下降速率与导通相电流上升速率相等。所采用的方法计算简单，能明显地减小换相转矩脉动。给出了换相区间关断相和导通相占空比的计算过程，得出了在换相区间关断相和导通相占空比的关系，通过实验验证了所采用方法的正确性和有效性。关键词：无刷直流电机换相转矩脉动PWM_ON同时调制中图分类号：TM315AModulationMethodtoDecreaseCommutationTorqueRippleofBrushlessDCMotorsWangDafang1,BuDeming1,ZhuCheng2,ZhouChuanwei1,YangBowen11.HarbinInstituteof

3、TechnologyWeihai264209China;2.ChinaAutomotiveTechnology&ResearchCenterTianjin300300ChinaAbstractBrushlessDCmotorshavegreatpowerdensityandtorqueoutput.However,theyhavetheproblemofcommutationtorquerippleduetostructuralcharacteristicsandconventionalcommutationmethod.Inordertodecreasethecommutationt

4、orqueripple,anewcommutationcontrolmethodbasedonPWM_ONisappliedinthispaper.Innon-commutationinterval,thePWM_ONmodulationisused;incommutationinterval,thethree-phasecorporativemodulationisused,andthedutycycleofeachphaseiscalculatedtokeepthecurrentslopeofoff-goingphaseandon-goingphaseequal.Themethod

5、issimpleanddecreasesthecommutationtorquerippleobviously.Theprocesstocalculatethedutycycleofoff-goingphaseandon-goingphaseincommutationintervalispresented,andtheirrelationshipisproposed.Theexperimentalresultsshowthecorrectnessandvalidityofthecommutationcontrolmethod.Keywords：BrushlessDCmotors,com

6、mutationtorqueripple,PWM_ON,corporativemodulation采用霍尔位置传感器进行换相的控制方法，使无刷1引言直流电机存在转矩脉动大的问题。其中，换相转矩脉动是无刷直流电机所特有的，因此改善无刷直流无刷直流电机具有能量密度大、控制简单、运电机换相转矩脉动及控制性能成为研究的热点和难行稳定和转矩大等优点，在低速电动车驱动系统中点[1-15]。具有广阔的应用前景。由于电机本体的结构特点和目前，在工业领域和传送系统中无刷直流电机航天支撑技术基金（2013-HT-HGD09），山东省优秀中青年科学家科研奖励基金（BS2012NJ001），中央高校基本科研业

7、务费专项资金（HIT.NSRIF.2013123）和电动车辆国家工程实验室开放基金（NELEV-2013-004）资助项目。收稿日期2013-05-07改稿日期2013-06-27作者简介:王大方男，1978年生，博士，副教授，硕士生导师，研究方向为新能源车辆与电驱动技术。卜德明男，1989年生，硕士研究生，研究方向为电机伺服控制技术、电动车驱动系统控制技术。第29卷第5期王大方等一种减小无刷直流电机换相转矩脉动的调制方法161控制器大部分采用