【摘 要】
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无刷直流电机(BLDCM)以其结构简单、可靠性高和效率高等优点在工业领域中得到广泛应用。随着无位置传感器等新技术的应用,进一步了简化电机结构。但BLDCM存在转矩脉动的缺点,
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无刷直流电机(BLDCM)以其结构简单、可靠性高和效率高等优点在工业领域中得到广泛应用。随着无位置传感器等新技术的应用,进一步了简化电机结构。但BLDCM存在转矩脉动的缺点,限制了其在高速、精密等场合的应用。本文针对无刷直流电机的转矩脉动问题,研究基于占空比调节的无刷直流电机直接转矩控制的新方法,仿真验证了该方法能有效减小转矩波动,构建了硬件实验平台,实验结果证明了该方法的有效性。论文主要做了以下这几方面研究:首先,分析了无刷直流电机工作原理和直接转矩控制方法,提出了基于占空比调节的改进DTC控制方法;探究了利用反电动势过零点法实现无位置传感器转子位置检测,研究了在无位置传感器控制策略下的快速预定位方法,仿真与实验结果都证明了快速预定位方法的有效性。然后,在分析了数学模型的基础上,用Matlab/Simulink搭建起无刷直流电机的控制策略仿真模型,仿真结果验证了基于占空比调节的DTC方法的有效性。同时,研究了不同的转定子结构对于无刷直流电机的磁场分布,反电动势的影响,提出了能减少转矩波动的转定子结构。最后,搭建了一套实验平台,编制了无位置传感器无刷直流电机的运行流程。利用实验平台开展了改进的直接转矩控制方法与普通的直接转矩控制方法的对比实验,实验结果验证了本文改进的控制方法的有效性。
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