[发明专利]一种无刷直流电机转矩脉动的抑制方法

说明书

本发明涉及一种无刷直流电机转矩脉动的抑制方法，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。与现有技术相比，本发明具有抑制效果好、成本低廉的等优点。

技术领域

本发明涉及电机控制技术领域，尤其是涉及一种无刷直流电机转矩脉动的抑制方法。

背景技术

无刷直流电机具有可控性好，效率高，调速范围广，维护方便等优势。传统的无刷直流电机是利用传统的霍尔传感器，但是霍尔传感器存在安置体积过大，成本增加，在不良工况条件下可能会出现换相延迟甚至失灵等情况。所以无位置传感器的研究很有必要，要使得无位置传感器换相精确可靠，最直接的方法就是抑制电机运行过程中的转矩脉动，所以为了解决这一情况，近些年来这方面的研究一直是个热点问题。

在传统的常规调制方式下，非导通相续流的无法避免也是导致转矩脉动的一大因素等，如何解决这些主要问题，是无位置传感器能否平稳运行的关键。目前比较常规的基于电流控制法的PWM的调制方式有以下几种：PWM_ON型，ON_PWM型，H_PWM_L_ON型和H_ON_L_PWM型。无论是全桥调制还是半桥调制，都有各自的问题，全桥开关次数多损耗大，半桥非导通相产生负向转矩。但是在传统调制方式下，无法避免非导通相续流的发生，从而导致开通相电流与关断相电流变化率不一致，引发电机转矩脉动大的问题，而且电流控制法也比较需要电流的稳定。而且研究发现当无刷直流电机母线电压值在电机运行时也与转矩脉动息息相关，目前常用的是基于拓扑结构法Buck电路等等，但是也有所欠缺。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种抑制效果好、成本低廉的无刷直流电机转矩脉动的抑制方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种无刷直流电机转矩脉动的抑制方法，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。

优选地，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。

更加优选地，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。

更加优选地，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。

更加优选地，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。