由于永磁無(wú)刷直流電機(jī)相電樞繞組電感的存在，使繞組電流從一相切換到另｜一相時(shí)產(chǎn)生換相延時(shí)，從而形成電機(jī)換相過(guò)程中的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。換相轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)是無(wú)刷直流電機(jī)工作于120°導(dǎo)通方式下時(shí)特有的問(wèn)題。對(duì)于一臺(tái)制造精良的無(wú)刷電機(jī)來(lái)說(shuō)，其齒槽轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)和諧波轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)均較小，而換相轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)卻可以達(dá)到平均轉(zhuǎn)矩的50％左右。因此，抑制換相轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)成為減小電機(jī)整體轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的關(guān)鍵問(wèn)題。

　　（1）重疊換相法 重疊換相法是一種較早發(fā)展起來(lái)的換相轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)抑制方法。其工作原理是：換相時(shí)，應(yīng)立即關(guān)斷的功率開(kāi)關(guān)器件并不是立即關(guān)斷，而是延長(zhǎng)了一個(gè)時(shí)間間隔，并將不應(yīng)開(kāi)通的開(kāi)關(guān)器件提前開(kāi)通一個(gè)角度，這樣可以補(bǔ)償換相期間的電流跌落，進(jìn)而抑制轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。傳統(tǒng)的重疊換相法中，重疊時(shí)間需預(yù)先確定，而選取合適的重疊時(shí)間比較困難，大了會(huì)過(guò)補(bǔ)償，小了又會(huì)造成補(bǔ)償不足。為此，在常規(guī)重疊換相法的基礎(chǔ)上，引人了定頻采樣電流調(diào)節(jié)技術(shù)。此技術(shù)在重疊期間采用pwm控制抑制換相轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，使重疊時(shí)間由電流調(diào)節(jié)過(guò)程自動(dòng)調(diào)節(jié)，從而避免了對(duì)重疊區(qū)間的大小難以確定的問(wèn)題。但是，該方法必須保證足夠高的電流采樣頻率和開(kāi)關(guān)頻率才有效。此外，該方法雖然對(duì)抑制高速下?lián)Q相轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)有效，但需要離線求解開(kāi)關(guān)狀態(tài)，實(shí)際應(yīng)用受到限制。

　�。�2）滯環(huán)電流法 該方法應(yīng)用簡(jiǎn)單，快速性好，且具有限流能力。在電流環(huán)中采用滯環(huán)電流調(diào)節(jié)器，通過(guò)比較參考電流和實(shí)際電流，在換相時(shí)給出適合的觸發(fā)信號(hào)，控制開(kāi)關(guān)器件。實(shí)際電流的幅值和滯環(huán)寬度的大小決定了滯環(huán)電流調(diào)節(jié)器控制信號(hào)的輸出。當(dāng)實(shí)際電流小于滯環(huán)寬度的下限時(shí)，開(kāi)關(guān)器件導(dǎo)通；隨著電流的上升，達(dá)到滯環(huán)寬度的上限時(shí)，開(kāi)關(guān)器件關(guān)斷，使電流下降�？刹捎秒娏鳒h(huán)控制方式控制開(kāi)通相的電流上升速率來(lái)抑制低速下的換相轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，但這種方法對(duì)高速區(qū)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)沒(méi)給出解決辦法，可采用在換相期間通過(guò)滯環(huán)控制法直｀接控制非換相相電流來(lái)減少換相期間電磁轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的控制策略。根據(jù)換相期間電磁轉(zhuǎn)矩正比于非換相相電流，且非換相相電流參考值為常數(shù)，在確定了要控制的非換相相電流和相應(yīng)的參考電流后，通過(guò)滯環(huán)比較器控制其相電流，保證換相期間非換相相電流跟蹤其參考值，就可以有效減少換相期間電磁轉(zhuǎn)矩的脈動(dòng)。這種方法適用于高性能的伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，但不適合用于電樞電感較小的永磁無(wú)刷直流電機(jī)，如空心杯定子永磁無(wú)刷直流電機(jī)、pcb定子永磁無(wú)刷直流電機(jī)。

　�。�3）pwm斬波法 滯環(huán)電流法較好地解決了低速時(shí)的換相轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)問(wèn)題，但在高速時(shí)效果不理想。為解決這個(gè)問(wèn)題，可使開(kāi)關(guān)器件在斷開(kāi)前、導(dǎo)通后進(jìn)行一定頻率的斬波，控制換相過(guò)程中繞組端電壓，使各換相電流上升和下降的速率相等，補(bǔ)償總電流幅值的變化，從而抑制換相轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。

　　（4）電流預(yù)測(cè)控制 理論上，永磁無(wú)刷直流電機(jī)在高速區(qū)的換相轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)減小，而低速區(qū)則增大，研究抑制方法時(shí)大都分開(kāi)考慮。然而在實(shí)際應(yīng)用中，受到電機(jī)轉(zhuǎn)速、供電電壓等因素的影響，而無(wú)法按照理論分析將換相轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)分為高速區(qū)和低速區(qū)而采取不同的抑制措施。因此，有必要尋求一種能夠在全速度范圍內(nèi)有效抑制換相轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的方法。換相電流預(yù)測(cè)控制方法算法簡(jiǎn)單、實(shí)現(xiàn)容易、適應(yīng)性強(qiáng)、效果明顯，無(wú)論是在開(kāi)環(huán)控制、電流pi控制或智能控制，均能夠很好地抑制換相轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。

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