BLDC电机换相转矩脉动的抑制方法研究

发布时间：2024-12-07 02:13

　　水下航行器推进系统是保障水下航行器高效运行的重要组成部分,对维护国家海洋权益和开发海洋资源具有重大意义。传统的水下航行器推进系统采用热动力推进方式,存在噪声大、结构复杂、维护成本高及需要排气以至于影响隐蔽性的问题,而使用电动力推进方式可有效弥补上述不足。目前电动力推进系统用的无刷直流电机(Brushless DC motor,BLDC)存在转矩脉动大的问题,本课题为了解决该缺点,同时为了实现对内、外轴双电机的同速反转控制,设计了一种改善水下航行器电动力推进系统用BLDC电机驱动性能的控制算法,并进行了仿真和实验研究。针对BLDC电机的电磁转矩脉动,研究了一种转矩脉动抑制算法。基于对BLDC电机非导通相产生脉动电流的原因分析,选用PWM-ON-PWM控制方式实现对非导通相脉动电流的抑制。在这种抑制非导通相脉动电流的控制方式下,进一步研究换相转矩脉动的产生原因。采用在换相过程中对关断相进行PWM控制,导通相和非换相相恒通控制的方式实现了对换相转矩脉动的抑制。通过仿真和实验验证了该转矩脉动抑制算法的有效性。针对转矩脉动抑制算法依赖于电机本体参数且电机本体参数受运行环境等因素影响的情况,进一步对...

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【部分图文】：

图2-7电动力推进系统的开环空载仿真模型

哈尔滨工业大学工程硕士学位论文-11-图2-7电动力推进系统的开环空载仿真模型区别于开关型霍尔器件作为位置传感器的BLDC电机换相逻辑，旋转变压器换相逻辑流程图如图2-8所示，在仿真中使用MATLABFunction模块实现由电机转子所在扇区到电压矢量选择的控制逻辑。值得注意的是....

图2-11BLDC电机双闭环仿真模型

哈尔滨工业大学工程硕士学位论文-12-进行对应电压矢量的选择。电机三相电流输出波形如图2-10所示。从仿真结果可以发现，在开环控制方式且不加入任何保护措施的情况下，电机启动电流过大，易造成电机和功率开关器件的损坏。时间(s)扇区序号图2-9电机转子位置扇区判断结果时间(s)相电流....

图3-12BLDC电机换相转矩脉动抑制策略的仿真模型

哈尔滨工业大学工程硕士学位论文-32-图3-12BLDC电机换相转矩脉动抑制策略的仿真模型加入换相过程PWM控制的三相绕组相电流及PWM控制仿真结果如图3-13所示。A相电流(A)B相电流(A)C相电流(A)时间(s)时间(s)V1PWMV3PWMV2PWM关断相PWM调制导通相....

图4-3位置与角速度参数采集模块

哈尔滨工业大学工程硕士学位论文-42-4.2.3FFRLS在线参数辨识仿真分析在Matlab中使用M函数实现式（4-20）所示的遗忘因子递推最小二乘参数辨识算法。电机运行环境（温度、磁场）变化速度相对于参数在线辨识速度来说很缓慢，所以可以认为在一个辨识周期内电机本体参数保持恒定。....

本文编号：4014631