軸向磁場無鐵心無刷直流電機轉矩脈動分析及其控制研究.pdf

1、無刷直流電機(BLDCM)是隨著電力電子技術、微電子技術、新型電機控制理論及新型永磁材料等技術的發(fā)展而迅速成熟起來的一種新型電機，其具有轉矩大、體積小、結構簡單、可靠性高的突出優(yōu)點，因而在工業(yè)自動化中有著廣泛的應用。隨著數控機床、工業(yè)機器人、自動化機械手臂、計算機及其外圍設備等高科技產品的興起和應用，國外從八十年代初開始研究盤式無刷直流電機，并取得了一定程度的應用。而在這之中，無鐵心結構的盤式電機更是20世紀末才被日本科學家提出，無鐵心

2、盤式電機作為一個新興技術產品，具有體積小、結構緊湊、功率密度大、低速大轉矩等諸多優(yōu)點，使得其越來越受到人們的重視。
　　 本文在有一臺實際樣機的條件下，試圖建立軸向磁場無鐵心無刷直流電機本體模型。為了達到這個目地，本文首先分析了軸向磁場無鐵心無刷直流電機本體結構的基本特點，并從中推導出了一些有意義的結論。在此基礎上，從定位力矩、繞組特點、磁路特點三個角度對軸向磁場無鐵心無刷直流電機進行了詳細的分析研究，并提出了換相電感小、電機實

3、際反電勢波形這兩個影響轉矩脈動的主要因素。而后，通過構建傳統無刷直流電機理想模型，并注入軸向磁場無鐵心無刷直流電機主要特性的方法，構建了代表軸向磁場無鐵心無刷直流電機主要特點的電機模型。
　　 為了驗證模型的正確性，本文以該模型為基礎，在simulink中構建了雙閉環(huán)控制系統，并用無刷直流電機常用的7種調制方法、電流滯環(huán)控制法進行仿真控制，均不能達到滿意效果。在一定分析研究的基礎上，本文提出適合此種電機的兩種控制方法:基于BUC