抑制轉(zhuǎn)矩波動(dòng)一直是永磁無(wú)刷直流電機(jī)控制的重要內(nèi)容。按轉(zhuǎn)矩波動(dòng)產(chǎn)生的原因,可分為:電磁因素引起的轉(zhuǎn)矩波動(dòng)、電流換向引起的轉(zhuǎn)矩波動(dòng)、齒槽引起的轉(zhuǎn)矩波動(dòng)、電樞反應(yīng)影響和機(jī)械工藝引起的轉(zhuǎn)矩波動(dòng)等,其中前 3 者對(duì)轉(zhuǎn)矩波動(dòng)影響較大。
針對(duì)不同的原因,國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者作了大量的研究工作。對(duì)于齒槽轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生和削弱方法,采用定子斜槽的方法可取得較好效果。對(duì)于換相轉(zhuǎn)矩波動(dòng),文獻(xiàn)[9]從 3 個(gè)不同的狀態(tài)作了詳細(xì)的分析,指出換相轉(zhuǎn)矩波動(dòng)與反電勢(shì)和電源電壓以及轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系;針對(duì)換相時(shí)總電流下降的現(xiàn)狀,采用電流反饋、重疊換相以及人工智能算法等方法維持換相時(shí)總電流不變以抑制換相轉(zhuǎn)矩波動(dòng)。
對(duì)電機(jī)的相電壓和相電流進(jìn)行 Fourier 級(jí)數(shù)分解,針對(duì)轉(zhuǎn)矩諧波進(jìn)行補(bǔ)償。文獻(xiàn)[14]對(duì)電樞反應(yīng)引起的轉(zhuǎn)矩波動(dòng)做了分析,并在設(shè)計(jì)磁路和換相控制兩個(gè)方面提出了削弱電樞反應(yīng)對(duì)轉(zhuǎn)矩波動(dòng)的影響。文獻(xiàn)[15]提出利用轉(zhuǎn)矩觀測(cè)器間接轉(zhuǎn)矩反饋方法,即利用反電勢(shì)、相電流、電機(jī)轉(zhuǎn)速作為輸入信號(hào),波動(dòng)轉(zhuǎn)矩作為輸出信號(hào)構(gòu)成波動(dòng)轉(zhuǎn)矩觀測(cè)器,實(shí)時(shí)在線估計(jì)轉(zhuǎn)矩大小的變化,針對(duì)不同的情況作相應(yīng)的補(bǔ)償。文獻(xiàn)[16]將直接轉(zhuǎn)矩控制的概念引入無(wú)刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)中,其對(duì)轉(zhuǎn)矩波動(dòng)的抑制取得了較好效果。
總之,引起無(wú)刷直流電機(jī)轉(zhuǎn)矩波動(dòng)的因素很復(fù)雜,針對(duì)不同的情況可采用相應(yīng)的控制方法,各種方法都有自己的優(yōu)缺點(diǎn)和適應(yīng)的場(chǎng)合,在不同環(huán)境下針對(duì)不同的要求,可以采用不同的方法。
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