基于DTC的无刷直流电机转矩性能改进方法研究

发布时间：2021-07-13 01:24

　　无刷直流电机因其功率密度高,控制简单,动态性能好等特点而得到了广泛应用。但是无刷直流电机最突出的问题是转矩脉动大,降低了传动系统控制性能,甚至损坏电机轴承,降低电机寿命,并带来振动、谐振、噪声等一系列问题。同时,由于无刷直流电机具有梯形波反电势,常采用120°导通的控制方式,以获得最大的转矩输出,使得直接转矩控制成为无刷直流电机的研究热点。文章将两相导通无刷直流电机直接转矩控制作为研究基础,围绕转矩脉动抑制问题,从零电压矢量发送方案、脉冲宽度调制策略和换相期间转矩脉动抑制方案几个方面进行深入研究。1.对两相导通模式下零电压矢量定义方式及零电压矢量选择方案对电流和转矩性能的影响进行分析,确立无关断相续流的零电压矢量选择方案。在实验中对不同零电压矢量方案下的转矩性能进行分析,验证所提零电压矢量不会引起关断相续流,实现转矩性能的改善。2.传统的直接转矩控制方案中一个控制周期发送一种电压矢量,导致转矩脉动较大,本文提出单个控制周期内的脉冲宽度调制策略,设计相应的占空比计算方法,完成新的转矩调节器设计。3.针对换相期间转矩脉动大的问题,结合换相期间电路状态进行分析,提出适用于换相期间的脉冲宽度调... 

【文章来源】：南京师范大学江苏省 211工程院校

【文章页数】：90 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２．１无刷直流电机控制系统??

反电势平顶阶段，每６０°电角度进行一次换相，该６０°期间为一个磁状态，一个??电周期包括六个磁状态。??结合图２．３所示的无刷直流电机工作原理图，顺次分析六种矢量状态下的电??９??

??机运行情况。转子处于图２．３（ａ）位置时，转子磁动势指向－３０°位置，此时开通??ＶＴ３、ＶＴ６开关管，ｂ相、ｃ相导通，定子磁链合成磁动势／；指向９０°方向，巧??超前１２０°，转子在定子磁动势牵引下转动，定转子磁动势夹角Ｓ逐渐减小，Ｓ??减小到６０°时，转子处于图２．３（ｂ）位置，位置检测环节发出换相信号，发送新的??开关状态，开关管ＶＴ２、ＶＴ３开通，此时ａ相、ｂ相导通，７＝；指向１２０°位置，??Ｇ再一次超前１２０°，转子在定子磁动势牵引下转动。转子每６０°换相一次，实??现电机的正常运行。??＿＿＿??ＸＸＸ??（ａ）?ＶＴ３、ＶＴ６?开通?（ｂ）?ＶＴ２、ＶＴ３?开通?（ｃ）?ＶＴ２、ＶＴ５?开通??ＸＸＸ??（ｄ）?ＶＴ４、ＶＴ５?开通?（ｅ）?ＶＴ１、ＶＴ４?开通?（ｆ）?ＶＴｌ、ＶＴ６?开通??图２．３两相导通无刷直流电机工作示意图??２．２无刷直流电机数学模型??ＶＴｌｊＫ＾；ＶＴ３ｊ?ｉ；ＶＴ５ｊＫ＾；?＿??二，ａ?￣ｒｖｚ￣Ｔ＾—??ｖ?Ｍ?Ｍ??图２．４无刷直流电机与逆变器等效电路图??１０??

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于电流预测控制的BLDCM换相转矩脉动抑制方法[J]. 王日茗,杨建飞,邱鑫,王浩亮,王志伟,樊温新.  微特电机. 2020(12)



本文编号：3281049