[发明专利]一种无刷直流电机转矩脉动的抑制方法

权利要求书

1.一种无刷直流电机转矩脉动的抑制方法，其特征在于，所述的抑制方法包括：

步骤1：建立三相永磁无刷直流电机的数学模型；

步骤2：在步骤1数学模型的基础上建立转矩脉动抑制模型；

步骤3：完善无刷直流电机模型，实现无刷直流电机转矩脉动的抑制。

2.根据权利要求1所述的一种无刷直流电机转矩脉动的抑制方法，其特征在于，所述的步骤1具体为：

采用无位置传感器建立一个在三相静止坐标系中以星型连接二二导通的三相永磁无刷直流电机的数学模型。

3.根据权利要求2所述的一种无刷直流电机转矩脉动的抑制方法，其特征在于，所述的三相永磁无刷直流电机的数学模型中三相逆变器主回路采用六个N沟道IGBT，由微控制器输出PWM波，运行120°导通方式，每个状态有两相绕组有电流通过，另一相不导通。

4.根据权利要求2所述的一种无刷直流电机转矩脉动的抑制方法，其特征在于，所述的三相永磁无刷直流电机的数学模型具体为：

电机三相端电压为：

其中，U_d为直流母线电压；U_a、U_b和U_c为端电压；e_a、e_b和e_c分别为三相绕组上反电动势分别；i_a、i_b和i_c分别为流过A、B、C三相的电流；L为相电感；R为相电阻；

在无刷直流电机中，电磁转矩的公式为：

其中，T为电磁转矩；ω为电机的机械角速度。

5.根据权利要求4所述的一种无刷直流电机转矩脉动的抑制方法，其特征在于，所述的步骤2具体为：设置微控制器的调制方式，所述的微控制器的调制方式为：PWM_ON_PWM调制。

6.根据权利要求4所述的一种无刷直流电机转矩脉动的抑制方法，其特征在于，所述的步骤2还包括：

步骤2-2：配合微控制器的调制，设置用于调节直流母线电压的Cuk变换器，所述的Cuk变换器与逆变器相连。

7.根据权利要求6所述的一种无刷直流电机转矩脉动的抑制方法，其特征在于，所述的Cuk变换器包括储能电感L₁和L₂、耦合电容C₁、滤波电容C₂、开关管VT以及续流二极管VD；所述的储能电感L₁、耦合电容C₁和储能电感L₂串联连接；所述的开关管VT的集电极接入储能电感L₁和耦合电容C₁的连接处，发射极接地；所述的续流二极管VD的正极接入耦合电容C₁与滤波电容C₂的连接处，负极接地；所述的滤波电容C₂的正极与储能电感L₂的输出端相连，负极接地。

8.根据权利要求7所述的一种无刷直流电机转矩脉动的抑制方法，其特征在于，所述的Cuk变换器调节直流母线电压的方法为：

在开关管VT导通之后，储能电感L₁中电流上升；当VT关断后，耦合电容C₁被充电；VT再次导通后，耦合电容C₁对滤波电容C₂和储能电感L₂进行放电，使得滤波电容C₂被开关管VT所控制，进而可调节直流母线电压，其调节公式为：

其中E为调节之前的电源电动势，U_d为升降压之后的直流母线电压，D为计算所得占空比。

9.根据权利要求1所述的一种无刷直流电机转矩脉动的抑制方法，其特征在于，所述的步骤3具体为：对电机转速进行反馈控制。

10.根据权利要求9所述的一种无刷直流电机转矩脉动的抑制方法，其特征在于，所述的反馈控制具体为：使用电机输出的转速和初始给定速度进行PI闭环控制。