脉动转矩研究 - 360文档中心

基于DTC的开关磁阻电机转矩脉动抑制方法研究

（ＤＴＣ）ｏｆＳＲＭｉｓｓｔｕｄｉｅｄ。Ｆｉｒｓｔｌｙ，ｈｅｔｃｏｒｅｃｏｎｃｅｐｔｏｆＤＴＣｉｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，ａｎｄｈｅｔｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｒｆｓｅｌｅｃｔｉｏｎｏｆ
第３０卷第３期
２０１３年６月
沈阳航空航天大学学报
ＪｏｕｎａｒｌｏｆＳｈｅｎｙａｎｇＡｅｒｏｓｐａｃｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ
ＶＯＩ．３０Ｎｏ．３Ｊｕｎ．２０１３
ｒｏｔｌｐｅｆｏｒｒｍａｎｃｅｓｏｆＤＴＣｏｒｅｓｉｍｕｌａｔｅｄｎｄａａｎｌｙａｚｅｄｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｗｏｒｋｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．ＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｈａｔｔＤＴＣＣｎａｉｎｈｉｂｉｔｔｈｅｔｏｒｑｕｅｒｉｐｐｌｅｏｆＳＲＭｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ，ｎｄａｅｎｓｕｒｅｅｘｃｅｌｌｅｎｔａｂｉｌｉｉｅｔｓｏｒｆｓｐｅｅｄａｄ—
仿真分析，结果表明，ＤＴＣ的引入可以有效地抑制ＳＲＭ的转矩脉动，同时保证系统具有良好的调
速和带载能力。
关键词：开关磁阻电机；转矩脉动；抑制；直接转矩控制；空间电压矢量；仿真

直流无刷电动机电磁转矩脉动抑制的研究

［］［一莩］；兰］＋］；考三］＝［一詈［［］一［＋毒
２电磁因素引起的转矩脉动
行效率高、调速性能好等特性。然而，在要求平滑运行的场合，特别是在低速运行情况下，由于直流无刷电动机存在转
矩脉动问题，无法实现更精确的位置控制和更高性能的速度
第９卷第４期
李奇贺，朱倍芳：提高纺织印染工业有机热载体锅炉效率的有效方法
参考文献：
７
３结束语
节约能源是我国节能减排基本国策的重要组成部分，是
［］陈鹏，韩立超．导热油炉在胶合板生产中应用的几个１
问题［］Ｊ．林业科技，２０，２（）６４．０２７５：４ — ８［］朱现卫．热媒炉风机的变频改造［］２Ｊ．聚酯工业，
了相应的策略加以抑制。
关键词：直流无刷电动机；数学模型；电磁转矩脉动
中图分类号：Ｔ０．Ｍ３３３文献标识码：Ａ
引言
直流无刷电动机（ＬＣＢＤＭ）既具有交流电动机的结构简单、运行可靠、维护方便等优点，又具有直流电动机的运
（．Ｎｎｉｏｍｌｎｖｒｔ，ａｆｇ２０４，Ｃｉａ１ａｊｇＮｒａｉｓｙＮｎｎ１０２ｈｎ；ｎＵｅｉｉ
２ｕｈｕＥｅｙｓｖｇＴｃｎｌｉｅｉｅｔ，ｕｈｕ２０Ｃｉａ）．Ｓｚｏｎｒ－ｉｅｈｏｏｅＳｒｃＣｎｅＳｚｏ０３，ｈｎｇａｎｇｓｖｅｒ１５
ＴｒｎｆｒＭａｅｉｌＢｏｌｒｉｘｉｉｔｎｎｅｎｎｕｔｙａｓｅｔｒａｉｎＴｅｔｌＰｒｎｉｇａｄＤｙｉｇＩｄｓｒｅｅ

转矩脉动永磁同步电机

转矩脉动永磁同步电机一、转矩脉动永磁同步电机的“神奇”之处你听说过转矩脉动永磁同步电机吗？别急，听我慢慢说。

这玩意儿可有点“奥妙”，尤其是在现代工业和电动汽车领域。

首先要知道，永磁同步电机的“永磁”可是它的特色之一。

这电机的内部有着强力的磁场，简直比你家冰箱门上的磁铁还要猛！但它有个小问题，就是转矩脉动。

这个脉动听起来像是个“病”，好像会让电机的运转不太平稳，其实不是那么回事，它也有其合理性。

让我们细细看，转矩脉动其实就是电机在转动过程中会有些不平稳的波动，不是那种疯狂的抖动，而是像你走路时踩到不平的石头，偶尔有个小小的“颠簸”。

这些脉动的出现，主要和电机的结构、控制系统，还有你猜的对——磁场的分布有关。

永磁同步电机就是靠着这些“永磁”来带动转动的，可是每转一圈，总会有一些小小的不顺。

这些脉动，偶尔会让电机听起来“嗡嗡”作响，但这也正是它和别的电机有区别的地方。

虽然有脉动，但是影响其实没那么大。

反正如果你不是站在电机旁边，谁又能听得出来？二、转矩脉动对电机的影响好，回到正题。

既然转矩脉动这个东西看起来那么“神奇”，那它会对电机造成什么影响呢？答案其实有点复杂。

转矩脉动最直接的影响就是电机的效率。

如果电机每转一圈都要经历一些不均匀的“推力”，那自然耗电也就大了。

就像你跑步的时候，时不时遇到个小石子，你不可能每次都轻松跑完，不是吗？这就像电机转动时遇到的“石子”，它让电流的消耗增大，效率就下降了。

再说，脉动还会让电机的振动和噪音加剧，尤其是在高负载时，这种“脉冲”就像是一把利剑，戳得你电机的运行状态不太稳定，可能会影响到电机的使用寿命。

如果一个电机天天都在“颤抖”，久了就像人累了一样，身体机能总会有点下降。

更别提长期脉动带来的电机内部磨损，谁都不想用个“老态龙钟”的电机。

说白了，脉动越大，问题越明显。

所以，大家在设计电机时都会尽量减小转矩脉动，让它不至于影响到性能。

三、如何应对转矩脉动带来的问题那既然转矩脉动有这么多“麻烦”，该怎么办呢？好吧，聪明的工程师们早就想到这一点了。

直接转矩控制转矩脉动最小化方法研究

ＡｂｔａｔＦｒｈｒｅｔｒｕｉｐｅｏｄｃａｃｏｏａｅｎｄｒｃｒｕｏｔｏ，ｓｅｉｌｔｗｓｒｃｏｅｌｇｏｑｅｒｌｆｉｕｔｎｅｍｔｒｂｓｄｏｉｔｏｑｅｃｎｒｌｅｐｃａｌａｌｔａｐｎｅｔｙａｏｓｅｄｔｉｐｐｒｐｏｏｅｅｃｎｏｔｔｇ．ｅｂｓｓｏｒｖｇｃｎｅｔｎｌｓｔｈｔｂｅｏｉｅｔｐｅ，ｓａｅｒｐｓｓａｎｗｏｔｌｓａｅｙＯｎｔａｉｆｉｏｉｏｖｎｉａｗｉｌｆｄｃｈｒｒｈｍｐｎｏｃａｒ
传统的直接转矩控制选择合适的电压矢量可将定子磁链和转矩控制在两个滞环之内。目前直接转矩控￥（ｉｃＴｒｕｏｔｌＴ）￣ｒｔｏｅｎｏＤｅｑＣｒ，ＤＣ系统中电压矢量的选择通常采用开关选择表ｆ ¨ 、转矩自控制策略和空间矢量调制的方法ｆ】。然而采用传统的开关表以及滞环控制器会带来转矩锯齿波脉动问题。本文利用新型的转矩。和磁链的双层滞环控制方案代替了传统滞环控制方法。
（安徽工程科技学院电气工程系安徽芜湖２１０４０）０
【摘要】针对基于直接转矩控制中的感应电动机在低速运转时存在较大的转矩脉动问题，提出了一种新的控制方法．谊方法在对传统直接转矩控制的开关控制袁进行改进的基础上，建立了新型双层滞环控制的开关控制表，使感应电动机的转矩脉动达到最小．实验结果表明谊方法能有效地解决转矩脉动问题．
电阻。
传统ＤＣＴ是在每一个固定的开关周期内选择最优的空间矢量【】 ‘ ，使系统获得更优良的动态性能。但当电机速度很低时，采用此方法会导致电流的品质下降，使电机转矩的脉动严重。因为在相同的开关周期内，不同电压矢量作用时所产生的转矩变化量不相同，而在不同的工作区间内电压空间矢量的选择表却是固定的，这必然会使转矩中包含有低频锯齿分量。若要进一步提高ＤＣＴ的低速性能，则需要改进传统的开关选择模式。

连续位置检测的无刷直流电机转矩脉动抑制的控制策略研究

ｐａｅｉｄｌｙｄａｐｒｐａｅｔ，ａｄｔｅｃｒｅｔａｅｒｄｃｄｓｏｈｙＴｅｖｌｇｓｏｅｏｈｈｓｓｅａｅｎａｐｏｒｔｍｅｉｉｎｕｒｎｎｂｅｕｅｍｏｔｌ．ｈｏｔｅｆｈｔ・ｈｃａｔ
采用霍尔位置传感器的电机中滞后的时间和时刻都较难确定。还有一种就是电流定额采样法与滞后换相法结合，这种方法虽然取得了一定的效果，
ＳｈｏｈｉＬＡＯＹｎ，ＹＡＯＪｎＵＺａ－ｕ，Ｉｏｇｕ
（ｔｅＫｙＬｂｒｏｙｏｏｅＴａｓｉｉｎＥｕｐｅｔｙｔｅｕｔａｄＮｗＳａｅａｏａｒｆｗｒｒｎｍｓｏｑｉｍｎｓｍＳｃｒｙｎｅｔｔＰｓＳｅｉ
ｅｗｏｐｈｓｓｗｅｅｒｇａｅｙａｃｌｏｋｅｈｏｃｍｍｕａｉｇｃｒｅｔｉｏｓｎｕｐｅｓｔｅｒｔａｅｒｅｕｌｔｄｄｎｍｉａｌｔｅｐｔｅｎ — ｏｙｔｔｎｕｒｎｎｃｎｔａｄｓｐｒｓｈｃｍｍｕａｉｇｔｒｕｐｌ．Ｔｘｅｍｅｔｒｔｅｔａｉｉｎｌ１０。ｒｖｔｏｎｈｍｐｒｖｄｃｎｏｔｔｏｑｅｔｐｅｎｉｈｅｅｐｒｎｓｆｈｒｄｔａ２ｄｉｅｍｅｈｄａｄｔｅｉｏｅｏ－ｉｏｏｔｏｔａｅｏｌｈａｉｉｙｏｈｓｓｒｔｇ．ｒｌｓｒｔｇｃｍｆｒｔｅｖｌｔｆｔｉｔａｅｙｍｄｙ

考虑转矩脉动的电动汽车传动系统扭转振动抑制

考虑转矩脉动的电动汽车传动系统扭转振动抑制目录一、内容综述 (2)1. 研究背景 (2)2. 研究意义 (3)3. 文献综述 (4)二、电动汽车传动系统概述 (6)1. 电动汽车传动系统构成 (7)2. 传动系统工作原理 (8)3. 传动系统的主要挑战 (9)三、转矩脉动分析 (10)1. 转矩脉动的产生 (12)2. 转矩脉动的影响因素 (13)3. 转矩脉动的测量方法 (14)四、传动系统扭转振动模型建立 (14)1. 动力学模型概述 (15)2. 模型假设与简化 (17)3. 模型的建立与验证 (18)五、扭转振动抑制策略 (20)1. 控制器设计 (21)2. 控制策略分类 (22)3. 策略实施与效果评估 (23)六、优化与改进方法探讨 (24)1. 传动系统参数优化 (25)2. 控制器参数调整与优化 (27)3. 新技术与方法的应用探讨 (28)七、实验研究与分析 (29)1. 实验平台搭建 (30)2. 实验方法与步骤 (31)3. 实验结果分析与讨论 (32)八、结论与展望 (33)1. 研究成果总结 (35)2. 研究不足与局限性分析 (35)3. 未来研究方向与展望 (37)一、内容综述随着电动汽车技术的快速发展，传动系统的性能要求越来越高。

扭转振动问题一直是影响电动汽车行驶稳定性和舒适性的关键因素之一。

对电动汽车传动系统扭转振动的抑制进行研究具有重要的现实意义。

目前关于电动汽车传动系统扭转振动的研究仍存在一些问题，由于电动汽车传动系统复杂的非线性特性，传统的控制方法难以取得理想的效果。

电动汽车传动系统的瞬态响应特性对扭转振动的影响较大，而现有的控制方法往往难以兼顾动态性能和稳态性能。

电动汽车传动系统的实际运行环境复杂多变，如何在这种环境下实现对扭转振动的有效抑制仍是一个挑战。

1. 研究背景随着电动汽车技术的不断发展，电动驱动系统已成为新能源汽车的核心部件之一。

在实际运行过程中，电动驱动系统往往会出现扭矩脉动现象，这种脉动会对传动系统的扭转振动产生不利影响，降低系统的运行效率和稳定性。

感应电动机直接转矩控制转矩脉动降低的研究

中图分类号：Ｍ３６Ｔ４文献标识码：Ａ文章编号：０７１（０６１０３１４— ０８２０）Ｏ一０８一Ｏ０３
Ａｂｓｒｔ：ｅｔｒｅｒｐｅｗｉｌｄｅｒｄｈｅｐｅｆｒｎｅｏｔａｃＴｈｏｑｕｐｌｌｇａｅｔｒｏｍａｃｆｉｃｎｌｏｙｔｍｙｃａｓｃｌｄｒｃｏｑｅｃｎｒｌｆｒａｙｈｒｎｕｏｉｌｓｓｅｂｌｓｉａｉｅｔｔｒｕｏｔｏｏｓｎｃｏｏｓｍｏｏｎｏｔｒｉｌｗｓｅｄ．Ｈｉｈｅｕｒａｅｌｕｏｅｖｅｉｉｔｏｐｅｇｐｒｒｕｎｃｆｘｂｓｒｒｓｎｒ — ｆｄｕｅａｗｉｃｎａｌｙｔｒｅａｄｆｕｗｏ — ｌｖｌｈｙｔｒｅｄｎｄｓｔｈｉｇｔｂｅｂ＂ｏｑｕｎｘｔｌｅｅｓｅ — ｓｓｂａｄｒｐｉｚｄＳｉｕａｉｎａｄｅｐｒｍｅｔｌｒｓｌｓｔｓｉｎｓａｅｏｔｍｉｅ．ｍｌｔｏｎｘｅｉｎａｅｕｔｅ —
固有的缺陷也会引起严重的转矩脉动。本文针对这些不足，用新的电压一电流磁链采观测器来提高电机定子磁链的观测精度，另一方面
图１磁链观测器
转子磁链电流模型估计器是从式（）１中第二与
第四个方程在转子磁链参考模型（ｄｑ旋转坐标即、
行于全速度范围的可调节的电压模型。磁链观测器
１引言
直接转矩控制（以下简称ＤＣ）Ｔ由于无需解耦，

无刷直流电机转矩脉动抑制研究_吴一欣

AB STRACT: Brush less DC m oto r system has the advantages such as h igh torque current ration, high ratating speed, good dynam ic pe rfo rm ance, re liable and easy to contro,l so it is w idely used in sm a ll and m edium - s ized pow erdr iven applications. But it has the d isadvantage o f larg e torque r ipple, w hich constra ins the application of the Brushless DC m oto r. In this paper, the torque ripple of brushless DC m otor is analyzed in deta i,l the HPWM - LON influence on the comm utation torque ripple o f brush less DC m oto r is ana lyzed in deta i.l A m ethod o f d irec tly fac ing torque ripple to compensate torque ripple is proposed. Based on the theo ry above, P sp ice simu lation m ode is bu ilt. A nalysis and com parison of s imu lation resu lts show, that th is com pensa tion m ethod can effec tive ly suppress the to rque ripple, im prove the accuracy, and e lim inate the no ise caused by to rque r ipp le. K EYW ORDS: Brush less DC m otor; PWM; To rque r ipple; Sim ulation

双定子单作用液压马达转矩脉动研究

［1 ］
件，其转矩脉动会直接影响液压系统工作性能。较大的转矩脉动，不仅会使液压系统的平稳性及均匀性变差，还会引起管路阀门及整个系统共振，将对整［5 ］个系统产生破坏性的影响，甚至导致系统不能工作。因此，本文对双定子单作用液压马达的转矩波动性进行研究。
。双定子液
压马达是一个转子对应两个定子组成的液压马达，在输入同流量、同压力油的条件下可以实现多级转速和转矩的输出，并能实现特殊的差动连接，可以满足不同的工况需求。基于双定子液压马达独特的工
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双定子单作用液压马达工作原理及特点
双定子单作用液压马达工作原理双定子单作用单滚柱液压马达是双定子单作用
0308 修回日期： 20120417 收稿日期： 2012* 国家自然科学基金资助项目（ 50975246 ） Email： wendesheng@ ysu． edu． cn 作者简介：闻德生，教授，主要从事液压传动技术与液压元件研究，
［3 ～ 4 ］。具有巨大的市场潜力液压系统中，液压马达作为液压系统的执行元
Theoretical displacement
Differential connection
引言
目前对液压传动系统的研究大多集中在对已有液压元件和系统的改善，如改善各部件的材料、密封、润滑条件等。但是随着对液压传动要求的不断提高，仅这些改善已经不能满足要求，需要一种新思路。现在广泛应用的液压马达都是一个转子对应一个定子，只能实现一种转矩和转速输出。这种液压马达在现有的液压传动中存在不足
Analysis of Torque Pulsation for Doublestator Singleacting Multimotors

永磁无刷电机转矩脉动分析及削弱方法

ｎｅｔｍａｅｕｓｅｓｍｏｏｏｑｕｉｌｎｄｖｒｏｅｓｎｉｈｃｓｅｔｅｔｒｕｅｒｐｌｎｇｎｔｂｒｈｌｓｔｒｔｒｅｒｐｐｅａａｉｕｓｒａｏｓｗｈｃａｕｈｏｑｉｐｅ，ｔｅｈｏｍｏｌｌｅｈｎｔｅｃｍｎｙＬＳ
刷电机为对象，括了其脉动转矩的组成成分和概产生原因，并从电机本体的角度介绍了一系列削弱脉动转矩的方法，高性能永磁电机的设计具对
有一定指导意义。
量低、率高等优点而被广泛应用于高性能运动效控制场合，精密机床、如机器人、空航天、航武器系
ｍｅｈｄｆｅｕｉｇｐ￣］ｎｎｇｅｒｓｌｓｔｒｐｌａｉｇｒｐｅｗａｕｔｏｓｏｄｃｎｍａｅｔｍａｎｔｂｕｈｅｓｍｏｏｕｓｔｉｌｓｓｍｍａｉｅｎｎｒｄｃｄｒｎｐｒｚｄａｄｉｔｕｅ．ｏ
１正弦波和方波永磁无刷电机
永磁无刷电机从反电势波形上划分，以分可为正弦波和方波两种，欧美国家文献习惯将正弦
波型永磁无刷电机称为永磁同步电机（ｅｍｎｎＰｒａｅｔＭａｎｔｙｃｒｎｕｔ，ＰＭ）方波型永磁ｇｅＳｎｈｏｏｓＭｏｒＭＳ，ｏ无刷电机称为永磁无刷直流电机（ｅｍｎｎＰｒａｅｔ
ｆｒｉｎｅｐｒｓａｄｓｈｌｒｈｄｐｏｏｅｏｓｏｏｕｉｎｏｈｒｂｅｏｅｇｘｅｔｎｃｏａｓａｒｐｓｄｌｔｆｓｌｔｓｆｒｔｅｐｏｌｍ．Ｆｒｔａａｙｉｔｅｃｍｐｓｔｎｆｐｒ — ｏｉｎｌｓｓｈｏｏｉｏｓｏｅｍａｓｉ