无刷直流电机无位置传感器控制的研究(7)

流伺服系统中所用的电机主要有异步电动机和永磁同步电动机两大类。采用矢量控制的异步电动机已经可以获得接近直流伺服系统的机械特性和宽的调速范围，但是控制较为复杂，且对电机的参数有较强的依赖性。而由永磁无刷电机构成的永磁伺服系统，其外特性完全可与直流伺服系统等效，因此ＰＭＳＭ和ＢＬＤＣＭ是交流伺服系统的主要发展方向。

总之，永磁无刷直流电动机经过多年的发展，在技术上已经逐步成熟，在大量应用中已经显示其优良特性，应用领域几乎可覆盖所有电动机驱动领域，

１．２无刷直流电机的研究现状及发展趋势

永磁无刷直流电动机是一种典型的机电一体化产品，主要由电动机本体、位置传感器、功率逆变器和相关控制策略组成，它的发展与永磁材料、电力电子技术、计算机控制技术和检测技术的发展密切相关。而这些技术作为极具发展潜力的新兴技术，必将在新技术蓬勃发展的２１世纪，获得更快、更大的发展，为永磁无刷直流电机技术的高速发展提供不竭的动力。下面分别从每一部分来分析无刷直流电机的研究现状及未来发展趋势。

１．２．１电机本体

电机本体作为永磁无刷直流电机控制系统中的核心部分，它的好坏直接决定整个控制系统性能的优劣。齿槽转矩是永磁电机固有的特性，在电机低速轻载运行时，齿槽转矩将引起明显的速度波动，进而产生振动和噪声，而齿槽转矩主要是由电机本体的不合理设计造成的，因此，近些年来，国内外有大量文献研究这个课题，从总体上来看ｊ目前主要采用如下方法：定子斜槽或转子斜极；分数槽；磁极极弧系数和磁极分块移位；虚拟齿和虚拟槽；无槽式绕组等等。另外，无刷直流电机的理想反电势和电流波形分别为１２００梯形波和标准方波，然而实际电机的波形却与理想情况有所偏差，这也将引起转矩脉动的产生，所以在电机本体设计中，应通过合理的设计，使反电动势波形逼近理想波形，通常通过采用瓦型磁钢径向充磁方式，绕组类型采用整矩集中绕组，可以使反电势波形尽量接近理想梯形波【５１。总之，如何尽可能的消除齿槽转矩及电磁转矩脉动对电机运行的影响，是电机本体设计中关注的目标，也是未来的发展趋势之一。４

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