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《浙江大学》 2005年
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永磁无刷直流电机电磁转矩脉动抑制技术的研究

韦鲲  
【摘要】:永磁无刷直流电机属于永磁同步电机的一种,其反电动势波形为梯形波形,驱动电流波形为矩形,既具有永磁同步电机的优点,又具有其独特的如成本低,控制方法简单易实现,控制系统开发周期短,运行可靠性高等优点,因而在生产实践中具有广泛的应用。但是因为其还面临着一些诸如无位置传感器技术,转矩脉动技术等还有待于进一步的解决和完善,限制了这种电机性能的进一步提高和发挥,阻碍了它在高精度高要求场合的应用。因此,本文就无刷直流电机的转矩脉动抑制技术展开专门的研究,进而提出解决转矩脉动的有效措施。 首先,本文分析了无刷直流电机中常用的几种PWM调制方法对电磁转矩脉动的影响,从换相转矩和非换相转矩两个方面分别进行讨论。换相转矩方面,本文得到结论,认为属于开通相进行PWM调制的那些调制方法得到的换相转矩脉动要小于属于非换相相进行PWM调制的那些调制方法得到的换相转矩脉动。非换相转矩脉动方面,本文提出了一种能够完全消除非导通相续流电流的PWM调制方法,PWM_ON_PWM调制方法,采用该调制方法,可以消除由于非导通相续流引起的非换相期间的转矩脉动。 其次,本文专门研究了无刷直流电机的换相转矩脉动。通过分析换相转矩脉动产生的机理和换相期间直流母线电流、相电流的波形,得到了造成换相转矩脉动的本质原因,并在此基础之上提出了两种抑制换相转矩脉动的方法:通过消除直流母线负电流减小换相转矩脉动和换相电流预测控制抑制换相转矩脉动的方法,并且对这两种方法进行了实验验证。最后,通过分析和实验证明,将所提出的两种换相转矩脉动抑制措施结合使用可以更好的抑制换相转矩脉动。 本文提出的转矩脉动抑制技术是建立在对无刷直流电机工作特性的理论分析和实验基础之上的,对抑制无刷直流电机的电磁转矩脉动具有较好的效果和良好的适应性,会随着负载电流的大小变化和转速的变化相应的改变补偿的力度,从而保证任何时候非换相电流在换相瞬间不出现突变,无论是在开环控制还是在闭环控制下均能够起到有效的补偿效果。该方法具有实现简单,受电机参数扰动小,能够嵌入到采用任何控制方法的控制系统中去。 为了验证所提出的方法的可行性和有效性,本文设计了实验系统,以TI2407DSP作为控制系统核心,设计了电机驱动系统作为实验平台,完成了研究工作的实验验证工作。论文的最后,以一台高速工业缝纫机无刷直流电机驱动系统为例,探讨了无刷直流电机在工业缝纫机中的应用及其特殊要求,详细讨论了无刷直流电机
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TM351

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【参考文献】
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【共引文献】
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【同被引文献】
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中国重要会议论文全文数据库 前4条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【二级引证文献】
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中国博士学位论文全文数据库 前4条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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3 王伟然;直接转矩控制在无轴承无刷直流电机中的应用[D];江苏大学;2012年
4 李自成;无刷直流电机无位置传感器控制关键技术研究[D];华中科技大学;2010年
5 王迎发;无刷直流电机换相转矩波动抑制与无位置传感器控制研究[D];天津大学;2012年
6 张存山;永磁无刷牵引电机电磁性能研究[D];北京交通大学;2006年
7 胡庆波;混合动力汽车驱动的电功率管理研究[D];浙江大学;2007年
8 张晓峰;小型混合动力车中电力驱动装置的若干关键技术研究[D];浙江大学;2009年
9 赵国柱;电动汽车再生制动若干关键问题研究[D];南京航空航天大学;2012年
10 刘军;永磁电动机控制系统若干问题的研究[D];华东理工大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 周利强;永磁无刷直流电机驱动的研究[D];浙江大学;2006年
2 逄栋;基于GPRS的无刷直流电机的远程监控系统[D];江苏大学;2010年
3 宋杰;无刷直流电机转矩脉动抑制的研究[D];西南大学;2011年
4 李运德;无刷直流电机控制策略的研究[D];广东工业大学;2011年
5 陶泽安;无刷直流电机控制系统的研究[D];湖南大学;2010年
6 赵思聪;无载无刷直流电机控制策略的研究与系统实现[D];复旦大学;2010年
7 贾文娜;无刷直流电机控制系统的频域辨识[D];上海交通大学;2010年
8 李天舒;无刷直流电机转矩脉动抑制技术的研究[D];西南大学;2008年
9 金丽娜;基于LabVIEW的无刷直流电机智能控制研究[D];大连海事大学;2010年
10 高敏;电机控制在卫星姿态控制系统中的应用[D];武汉理工大学;2011年
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