换相期间调制方式对转矩脉动的影响

文章摘要：在具有梯形反电动势波的无刷直流电机控制中，假设梯形反电动势波波顶宽度为120°电角度，当系统采用两相导通、三相六状态120°导通方式时，一般有H_pwm-L_on、H_on-L_pwm、on-pwm、pwm-on四种PWM调制方式。这样，在每一个周期内进行6次换向，任意时刻只有两相导通，另一相关断。由于相电感的存在，在换向过程中相间换相存在延迟，造成换向转矩脉动。同时，未参与换向的那一相电流会出现很大的降落。研究发现，换向转矩脉动的大小以及未参与换向那一相电流降落随着调制方式不同而变化，下面具体分析不同调制方式对二者的影响。由电机统一理论可知，电机电磁转矩可表示为式中，‰为电机转矩；Pe为电磁

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　　在具有梯形反电动势波的无刷直流电机控制中，假设梯形反电动势波波顶宽度为120°电角度，当系统采用两相导通、三相六状态120°导通方式时，一般有H_pwm-L_on、H_on-L_pwm、on-pwm、pwm-on四种PWM调制方式。这样，在每一个周期内进行6次换向，任意时刻只有两相导通，另一相关断。

　　由于相电感的存在，在换向过程中相间换相存在延迟，造成换向转矩脉动。同时，未参与换向的那一相电流会出现很大的降落。研究发现，换向转矩脉动的大小以及未参与换向那一相电流降落随着调制方式不同而变化，下面具体分析不同调制方式对二者的影响。

　　由电机统一理论可知，电机电磁转矩可表示为

　　式中，‰为电机转矩；Pe为电磁功率；Ω为电机机械角频率；ea、eb、ec为三相电机绕组反电动势；ω为电机转子电角频率；np为极对数。在两相导通、三相六状态的120°导通方式中，每一个60°扇区内只有两相导通。以B＋、C－导通为例，A相此时关断，如果不考虑PWM斩波和相电感乙的影响，则稳态时无刷直流电机电磁转矩表达式可简化为

　　式中，ke为电磁转矩常数；io为当前电流稳态值。此时，电磁转矩为恒值，且与io成正比。但实际上，由于电感的延迟作用，使转矩出现脉动。