基于统一式无刷直流电动机换相转矩脉动抑制新策略.PDF

2011 年 4 月 电 工 技 术 学 报 Vol.26 No. 4 第 26 卷第 4 期 TRANSACTIONS OF CHINA ELECTROTECHNICAL SOCIETY Apr. 2011 基于统一式的无刷直流电动机换相转矩 脉动抑制新策略 陈基锋 张晓峰 吴小康 杭丽君 吕征宇 （浙江大学电气工程学院 杭州 310027 ） 摘要 分析了无刷直流电动机（BLDCM ）换相转矩脉动产生的本质，在BLDCM 及逆变器 数学模型的基础上推导出了不同 PWM 控制方式的换相转矩脉动统一式。在只有单级逆变器的调 速方式下，基于直流母线电流控制，提出了一种全速度范围内抑制电动机换相转矩脉动的 PWM 控制方法，保证换相期间开通相和关断相电流上升率和下降率相等。该方法算法简单，与传统的 控制方法相比，只需在换相时让开通相和关断相同时进行 PWM 控制，且无需重新计算 PWM 控 制的占空比，易于实现数字控制，响应速度快。最后实验结果验证了该新方法抑制换相转矩脉动 的显著效果，适合用于高精度要求下的无刷直流电动机控制。 关键词：无刷直流电动机 换相转矩脉动 脉宽调制 直流母线电流控制 中图分类号：TM351 A Novel Strategy to Suppress Commutation Torque Ripple in Brushless DC Motor Based on Unitive Formula Chen Jifeng Zhang Xiaofeng Wu Xiaokang Hang Lijun Lü Zhengyu （Zhejiang University Hangzhou 310027 China ） Abstract This paper presents essential analysis on the reason of commutation torque ripple in brushless DC motor(BLDCM). A unitive formula being suitable for different PWM schemes is derived to calculate the commutation torque ripple from the mathematic model of BLDCM. In order to suppress torque ripple in whole speed range, a new PWM strategy which can equalize the rising and falling slopes of phase current is proposed based on DC link current control. The new method has the advantage of simplicity, compared with the traditional control method. The outgoing phase is still holding modulation during commutation region without recalculating the PWM duty cycle, and digital control with fast dynamic response can be easily realized. Finally, the experienmental results verify the significant effectiveness of