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基于准Y源网络的BLDCM换相转矩脉动抑制策略
基于准Y源网络的BLDCM换相转矩脉动抑制策略
摘要：无刷直流电机（BLDCM）作为一种广泛应用的驱动器，其换相转矩脉动问题一直是制约其性能稳定性和控制精度的主要瓶颈。本文提出了一种基于准Y源网络的BLDCM换相转矩脉动抑制策略。通过引入准Y源网络，在BLDCM的三相电流中插入一个额外的电流分量，以抵消换相引起的转矩脉动。通过控制准Y源网络的电流大小和相位，可以有效抑制BLDCM的转矩脉动，并提高其性能和控制精度。实验结果表明，所提出的换相转矩脉动抑制策略可以显著减小BLDCM的转矩脉动，提高其控制性能。
关键词：无刷直流电机；转矩脉动；准Y源网络
1.引言
无刷直流电机（BLDCM）由于其高效、高可靠性和低电磁干扰等特点，在许多工业和家电应用中得到广泛应用。然而，BLDCM在工作过程中存在换相转矩脉动的问题，这是由于换相引起的磁场突变和电流冲击所致。这种转矩脉动会对BLDCM的控制性能产生负面影响，降低其运行稳定性和控制精度。
2.相关研究
为了解决BLDCM的转矩脉动问题，许多研究者提出了各种转矩脉动抑制策略。其中一种常用的方法是使用PWM控制技术调节BLDCM的换相时间，以减小转矩脉动。然而，这种方法需要复杂的控制算法和硬件电路，且对系统响应时间要求较高。
3.准Y源网络
准Y源网络是一种可以产生可控电流的电路，由电容、电感和电阻组成。它可以在BLDCM的三相电流中插入一个额外的电流分量，以抵消换相引起的转矩脉动。准Y源网络的输出电流可以通过控制电容与电感的电压和电流大小和相位，从而实现对BLDCM转矩脉动的抑制。
4.BLDCM换相转矩脉动抑制策略
基于准Y源网络的BLDCM换相转矩脉动抑制策略可以分为三个步骤：准Y源网络设计、电流控制和相位控制。
4.1准Y源网络设计
首先，根据BLDCM的参数和要求，设计准Y源网络的电容和电感参数。通过电阻和电容的电压和电流之间的关系，可以计算出准Y源网络的输出电流大小和相位。
4.2电流控制
通过电流反馈控制器，实时监测准Y源网络的输出电流，并将其与BLDCM的三相电流进行比较。根据比较结果，控制准Y源网络的电流大小，使其与换相引起的转矩脉动相抵消。
4.3相位控制
通过相位延迟和相位提前控制，调整准Y源网络的输出电流相位。通过选择合适的相位延迟和相位提前角度，可以在换相过程中实现对转矩脉动的有效抑制。
5.实验结果分析
通过实验平台搭建和参数调试，验证了所提出的BLDCM换相转矩脉动抑制策略的有效性。实验结果表明，通过控制准Y源网络的电流大小和相位，可以显著减小BLDCM的转矩脉动，提高其控制性能和精度。
6.结论
本文提出了一种基于准Y源网络的BLDCM换相转矩脉动抑制策略。通过控制准Y源网络的电流大小和相位，可以有效抑制换相引起的转矩脉动，提高BLDCM的控制性能和精度。实验结果表明，所提出的策略可以在实际应用中减小BLDCM的转矩脉动，具有较好的抑制效果。
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