BLDC電動機本體設(shè)計與控制原理(詳細版)

1、BLDC電動機本體設(shè)計與控制原理(詳細版)第一頁，共291頁。稀土永磁無刷直流電動機 Rare Earth Permanent Magnet Brushless DC Motor， BLDCM 一、無刷電機概述 二、無刷電機原理與特性 三、無刷電機控制 四、無刷電機轉(zhuǎn)矩脈動 五、無刷電機電磁設(shè)計 2第二頁，共291頁。稀土永磁無刷直流電動機 一、無刷電機概述Rare Earth Permanent Magnet Brushless DC Motor，BLDCM3第三頁，共291頁。無刷直流電動機概述1. 無刷直流電動機的應用2. 無刷直流電動機發(fā)展歷史3. 無刷與有刷直流電動機比較4. 無刷直

2、流電動機的特點5. 無刷直流電動機系統(tǒng)組成4第四頁，共291頁。無刷直流電動機概述1. 無刷直流電動機的應用5第五頁，共291頁。計算機中的無刷電機6第六頁，共291頁。計算機中的無刷電機7第七頁，共291頁。電動自行車中的無刷電機8第八頁，共291頁。家用電器中的無刷電機9第九頁，共291頁。本田 HEV INSIGHT10第十頁，共291頁。豐田混合電動汽車開發(fā)歷程11第十一頁，共291頁。本田 Insight 發(fā)動機和無刷電機12第十二頁，共291頁。并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)13第十三頁，共291頁。本田CIVIC的動力分配策略14第十四頁，共291頁。電動汽車中的無刷電機電機及控制器15第十

3、五頁，共291頁。電動汽車中的無刷電機永磁體永磁體外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的無刷電動機 16第十六頁，共291頁。外轉(zhuǎn)子混合勵磁無刷電機軸內(nèi)定子鐵心外轉(zhuǎn)子鐵心永磁極鐵極勵磁繞組17第十七頁，共291頁。電動汽車中的無刷電機 電機、控制器和減速箱一體化結(jié)構(gòu)控制器電 機減速齒輪18第十八頁，共291頁。2. 無刷直流電動機 發(fā)展歷史無刷直流電動機概述19第十九頁，共291頁。無刷直流電動機發(fā)展歷史 有刷直流電動機 有刷直流電動機具有良好的起動和調(diào)速性能，但其存在換向器和電刷，導致?lián)Q向火花、電磁干擾、可靠性差、造價高等一系列問題。20第二十頁，共291頁。無刷直流電動機發(fā)展歷史 異步電動機 異步電動機結(jié)構(gòu)簡單、運

4、行可靠、價格便宜，但其調(diào)速和起動性能不佳。21第二十一頁，共291頁。無刷直流電動機發(fā)展歷史 同步電動機 同步電動機具有良好的運行性能，但其起動性能不佳。22第二十二頁，共291頁。無刷直流電動機發(fā)展歷史 上世紀三十年代，有人提出了用電子換相取代機械換向的無刷直流電動機概念，但當時尚無理想的電子換相器件。23第二十三頁，共291頁。無刷直流電動機發(fā)展歷史 1955 年，美國 D. 哈利森等人首次發(fā)明了應用晶體管代替機械換向器的無刷直流電動機，但當時沒有電機轉(zhuǎn)子位置檢測器件，該電機沒有起動能力。24第二十四頁，共291頁。 1962年，人們使用霍爾元件來檢測轉(zhuǎn)子位置并控制繞組電流換相，無刷直流電

5、動機達到實用化，但受到晶體管容量的限制，電機容量相對較小。無刷直流電動機發(fā)展歷史25第二十五頁，共291頁。無刷直流電動機發(fā)展歷史 三大技術(shù)有力推動了永磁無刷直流電動機的快速發(fā)展 功率半導體器件 計算機控制技術(shù) 高性能稀土永磁材料26第二十六頁，共291頁。無刷直流電動機發(fā)展歷史 70 年代以來，隨著新型功率半導體器件（如GTR，MOSFET，IGBT，IPM）相繼出現(xiàn)，計算機控制技術(shù)（單片機、DSP，新的控制理論）的快速發(fā)展，以及高性能稀土永磁材料（如 釤鈷、釹鐵硼）的問世，無刷直流電動機得到快速發(fā)展，容量不斷增大，并獲得了越來越廣泛的應用。27第二十七頁，共291頁。無刷直流電動機概述3.

6、 無刷直流電動機 的特點28第二十八頁，共291頁。無刷直流電動機分類 無刷直流電動機分為方波和正弦波電流驅(qū)動。正弦波電流驅(qū)動的無刷電動機名稱比較多，英、美稱為永磁同步電動機（PMSM），或無刷交流電動機（BLACM），日本、歐洲一些國家則稱之為交流伺服電動機（AC Servo）” 。29第二十九頁，共291頁。無刷直流電動機分類電動機交流電動機直流電動機異步電動機同步電動機無刷直流永磁同步磁滯步進磁阻混合永磁變磁阻單相多相永磁電勵磁永磁開關(guān)磁阻同步磁阻換向式單極式永磁電勵磁串勵并勵復勵多相單相籠型繞線電容式罩極式電阻式電容起動電容運行電容運行30第三十頁，共291頁。無刷直流電動機分類電動機

7、交流電動機直流電動機異步電動機同步電動機無刷直流永磁同步磁滯步進磁阻混合永磁變磁阻單相多相永磁電勵磁永磁開關(guān)磁阻同步磁阻換向式單極式永磁電勵磁串勵并勵復勵多相單相有刷直流31第三十一頁，共291頁。有刷直流電動機的基本結(jié)構(gòu) BearingRotor windingCommutator Fan PM Poles Brushes32第三十二頁，共291頁。有刷直流電動機的基本結(jié)構(gòu)稀土永磁有刷直流電動機NS轉(zhuǎn)樞式33第三十三頁，共291頁。 內(nèi)轉(zhuǎn)子，外定子 外轉(zhuǎn)子，內(nèi)定子無刷直流電動機基本結(jié)構(gòu)XCYANBZNSAXBYCZSN轉(zhuǎn)場式34第三十四頁，共291頁。稀土永磁直流電動機結(jié)構(gòu)比較內(nèi)轉(zhuǎn)子整數(shù)槽無

8、刷直流電動機35第三十五頁，共291頁。稀土永磁直流電動機結(jié)構(gòu)比較內(nèi)轉(zhuǎn)子分數(shù)槽無刷直流電動機36第三十六頁，共291頁。稀土永磁直流電動機結(jié)構(gòu)比較外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)稀土永磁無刷直流電動機37第三十七頁，共291頁。無刷直流電動機定義 無刷直流電動機 無刷直流電動機是指沒有電刷等機械換向裝置，但具有有刷直流電動機（DCM）特性的電動機。38第三十八頁，共291頁。無刷與有刷直流電動機比較 無刷直流電動機與有刷直流電動機有相同的運行機理。39第三十九頁，共291頁。無刷與有刷直流電動機比較 無刷直流電動機與有刷直流電動機有相同的設(shè)計思想和設(shè)計方法。40第四十頁，共291頁。無刷與有刷直流電動機比較 有刷直

9、流電動機磁極磁場與電樞磁場始終處于正交狀態(tài)。41第四十一頁，共291頁。無刷與有刷直流電動機比較NSnFfFa42第四十二頁，共291頁。無刷與有刷直流電動機比較 無刷直流電動機磁極磁場與電樞磁場處在某一變化范圍內(nèi)。如三相無刷直流電動機 60 120范圍內(nèi)變化。43第四十三頁，共291頁。無刷與有刷直流電動機比較 相同條件下，無刷直流電動機轉(zhuǎn)矩脈動比有刷直流電動機大，電磁轉(zhuǎn)矩小。44第四十四頁，共291頁。無刷與有刷直流電動機比較 BLDCM 用電子換相取代 DCM 的機械換向，因而沒有電刷與換向器。 45第四十五頁，共291頁。無刷與有刷直流電動機比較 通常情況下，BLDCM 的電樞繞組在定

10、子上，勵磁（永磁體）在轉(zhuǎn)子上，與 DCM 中的定轉(zhuǎn)子互換了位置。46第四十六頁，共291頁。無刷與有刷直流電動機比較 通常 BLDCM 帶有轉(zhuǎn)子位置檢測傳感器，而 DCM 則不需這種位置檢測裝置。47第四十七頁，共291頁。無刷直流電動機概述4. 無刷直流電動機 的特點48第四十八頁，共291頁。 無刷直流電動機主要特點 永磁無刷結(jié)構(gòu) 電機免維護，可高速運行，因此可降低電機體積和重量，具有高功率和轉(zhuǎn)矩密度和高效率。49第四十九頁，共291頁。無刷直流電動機主要特點 容易實現(xiàn)轉(zhuǎn)矩控制 無刷直流電機的電磁轉(zhuǎn)矩 Tem= KT Ff Fa sin 無刷直流電動機具有與直流電動機 相似的轉(zhuǎn)矩特性。50

11、第五十頁，共291頁。無刷直流電動機主要特點TemTLn電力拖動系統(tǒng)轉(zhuǎn)動方程51第五十一頁，共291頁。無刷直流電動機主要特點異步電動機的電磁轉(zhuǎn)矩 Tem=CTIa cos 一般情況下，F(xiàn)f 、Fa非正交，即 、 Ia 之間存在耦合關(guān)系。52第五十二頁，共291頁。無刷直流電動機主要特點 直流電動機電磁轉(zhuǎn)矩 Tem= CT Ia = CT Ff Fa53第五十三頁，共291頁。無刷直流電動機主要特點 無刷直流電動機電磁轉(zhuǎn)矩 Tem= KT Ff Fa sin 一般情況下,為90（或平均值為90），調(diào)節(jié)永磁無刷直流電動機電樞電流（電壓）便可實現(xiàn)對轉(zhuǎn)矩的控制。54第五十四頁，共291頁。無刷直流電

12、動機主要特點 系統(tǒng)成本相對較低 逆變器方波電流容易實現(xiàn)，控制器結(jié)構(gòu)較簡單；電機可采用整距集中繞組，制造工藝較簡單；轉(zhuǎn)子位置傳感器結(jié)構(gòu)簡單，成本低。55第五十五頁，共291頁。90年代以來永磁材料發(fā)展狀況永磁材料的磁能積釹鐵硼釤 鈷鐵氧體56第五十六頁，共291頁。稀土永磁無刷直流電動機特點 可明顯降低電機重量，減小其體積； 縮短轉(zhuǎn)子外徑，增加氣隙長度，進 而改善了電機的有關(guān)性能； 產(chǎn)生近似矩形波的氣隙磁場，可設(shè) 計成方波無刷直流電動機；57第五十七頁，共291頁。稀土永磁無刷直流電動機特點 抗電樞反應去磁能力強，更適合 突然反轉(zhuǎn)、堵轉(zhuǎn)等運行工況； 退磁曲線線性、可逆，簡化了設(shè) 計和分析。58第

13、五十八頁，共291頁。5. 無刷直流電動機 系統(tǒng)組成無刷直流電動機概述59第五十九頁，共291頁。無刷直流電動機系統(tǒng)組成 無刷直流電動機系統(tǒng)組成 1） 控制器 2） 電機本體 3） 霍爾位置傳感器60第六十頁，共291頁。無刷直流電動機系統(tǒng)組成直流電源控制器電動機轉(zhuǎn)子位置傳感器輸出無刷直流電動機系統(tǒng)框圖61第六十一頁，共291頁。無刷直流電動機系統(tǒng)組成V1V6ACB控制電路驅(qū)動電路電 機霍爾位置傳感器控制器ACB136425S逆變電路三相永磁無刷直流電動機系統(tǒng)圖62第六十二頁，共291頁。無刷直流電動機系統(tǒng)組成車速保護電路MOS驅(qū)動器IR2130扭矩BLDCM過流保護6路MOSFETTMS32

14、0LF2407電流采樣輸出電流CAP捕獲位置信號過 壓離合器故障位置信號故障代碼輸出PDPINTCAP SCI6路PWM轉(zhuǎn)速某稀土永磁無刷直流電動機系統(tǒng)框圖63第六十三頁，共291頁。無刷直流電動機系統(tǒng)組成1） 控制器64第六十四頁，共291頁。無刷直流電動機控制器控制器的組成 開關(guān)主電路 驅(qū)動電路 控制電路65第六十五頁，共291頁。無刷直流電動機控制器136425 濾波電路 緩沖電路 逆變電路接整流橋D7C3R3無刷直流電動機開關(guān)主電路66第六十六頁，共291頁。無刷直流電動機控制器 緩沖電路作用 減少開關(guān)管承受的尖峰電壓，使開關(guān)管 工作在安全區(qū)域內(nèi)，提高主電路的可靠性。 C3：選用高頻性

15、能好的無感電容 D7：選用快速恢復二極管 或選用整體緩沖電路。67第六十七頁，共291頁。無刷直流電動機控制器 逆變電路 分立功率器件：功率晶體管GTR 、功率 場效應管 MOSFET、絕緣柵晶體管 IGBT、可關(guān)斷晶閘管GTO、MCT 功率集成電路：功率開關(guān)管集成塊、智能 化功率模塊 IPM 68第六十八頁，共291頁。無刷直流電動機控制器 驅(qū)動電路作用 將控制電路的輸出信號進行功率放大，并向各功率開關(guān)管送去能使其飽和導通和可靠關(guān)斷的驅(qū)動信號。 69第六十九頁，共291頁。無刷直流電動機控制器 驅(qū)動電路 美國IR公司生產(chǎn)的六路集成驅(qū)動芯片（如 IR2130），具有集成度高、速度快、 過流欠壓

16、保護、 開關(guān)頻率高、 價格便宜、調(diào)試方便等優(yōu)點。 70第七十頁，共291頁。無刷直流電動機控制器無刷直流電動機微機控制系統(tǒng)ucupBLDCMRh驅(qū)動電路AD電流檢測三角波發(fā)生器PWM發(fā)生器電流調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器位置信號處理邏輯控制單元運行狀態(tài)判斷反饋電流綜合速度反饋單元PS71第七十一頁，共291頁。無刷直流電動機控制器 控制電路的作用（1） 對轉(zhuǎn)子霍爾位置傳感器輸出的信號、 PWM 調(diào)制信號、正反轉(zhuǎn)和制動信號 進行邏輯綜合，給驅(qū)動電路提供相應 的導通和關(guān)斷信號； 72第七十二頁，共291頁。無刷直流電動機控制器 控制電路作用（2） 產(chǎn)生PWM調(diào)制信號，使電機電壓隨給 定轉(zhuǎn)速信號的變化而變化；

17、對電機進行速度環(huán)和電流環(huán)的調(diào)節(jié)； 實現(xiàn)短路、過流和欠壓等故障保護功能。73第七十三頁，共291頁。無刷直流電動機控制器控制電路形式 分立元件全模擬電路：目前少用 專用集成控制電路：功能特定 數(shù)?；旌峡刂齐娐罚簭V泛采用 全數(shù)字控制電路：發(fā)展方向74第七十四頁，共291頁。無刷直流電動機系統(tǒng)組成2） 電機本體75第七十五頁，共291頁。無刷直流電動機電機本體電機本體構(gòu)成 永磁轉(zhuǎn)子 定子繞組76第七十六頁，共291頁。無刷直流電動機電機本體 永磁轉(zhuǎn)子77第七十七頁，共291頁。無刷直流電動機永磁轉(zhuǎn)子徑向式 切向式永磁體充磁方向SNNSSSSNN隔磁套NNSNNSS隔磁間隙軸軸78第七十八頁，共291

18、頁。無刷直流電動機永磁轉(zhuǎn)子稀土磁鋼主磁極實心轉(zhuǎn)子鐵心軸NSNSSNNS 等厚磁極的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)79第七十九頁，共291頁。無刷直流電動機永磁轉(zhuǎn)子 切向無間隔等厚磁極的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)軸NSNSSNNS80第八十頁，共291頁。無刷直流電動機永磁轉(zhuǎn)子軸NSNSNNSS 等徑磁極的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)81第八十一頁，共291頁。無刷直流電動機永磁轉(zhuǎn)子NSNS00徑向式 切向式稀土永磁磁極永磁電機氣隙磁密波形82第八十二頁，共291頁。無刷直流電動機空載磁場83第八十三頁，共291頁。無刷直流電動機空載磁場84第八十四頁，共291頁。無刷直流電動機空載磁場85第八十五頁，共291頁。無刷直流電動機空載磁場86第八十六頁，共

19、291頁。無刷直流電動機空載磁場87第八十七頁，共291頁。無刷直流電動機空載磁場88第八十八頁，共291頁。無刷直流電動機空載磁場89第八十九頁，共291頁。無刷直流電動機永磁轉(zhuǎn)子六極永磁無刷直流電動空載磁場90第九十頁，共291頁。增磁時的CPPM無刷電機 91第九十一頁，共291頁。無刷直流電動機永磁轉(zhuǎn)子 1空載特性曲線 2負載特性曲線 3永磁體退磁曲線空載工作點負載工作點磁鋼的空載和負載工作點92第九十二頁，共291頁。無刷直流電動機永磁轉(zhuǎn)子磁鋼的低溫和高溫工作點 1負載特性曲線 2永磁體低溫退磁曲線 3永磁體高溫退磁曲線低消耗溫工作點高溫工作點93第九十三頁，共291頁。 定子繞組無

20、刷直流電動機電機本體94第九十四頁，共291頁。無刷直流電動機繞組型式 整數(shù)槽分布繞組（q整數(shù)） 分數(shù)槽分布繞組（q分數(shù)） 變壓器式繞組（螺線管式繞組）95第九十五頁，共291頁。無刷直流電動機整數(shù)槽繞組 某三相無刷直流電動機， 定子槽數(shù) Z12，極數(shù)2P4， q 12/431。96第九十六頁，共291頁。無刷直流電動機整數(shù)槽繞組A1,72,84,103,96,125,11YZBXC 槽電動勢星形圖順接線圈反接線圈A 相1, 74, 10B 相3, 96, 12C 相5, 112, 8三相分相結(jié)果（q =1）97第九十七頁，共291頁。無刷直流電動機整數(shù)槽繞組單層整距分布繞組展開圖 1 2 3

21、 4 5 6 7 8 9 10 11 12A B C X Y ZNSNS98第九十八頁，共291頁。無刷直流電動機整數(shù)槽繞組A 相雙層短距分布繞組展開圖NSNS 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12NAX 99第九十九頁，共291頁。 某三相無刷直流電機，定子槽數(shù) Z15，極數(shù) 2P4， q 15/4354。無刷直流電動機分數(shù)槽繞組100第一百頁，共291頁。無刷直流電動機分數(shù)槽繞組Z=12，2P4，q=1 Z15，2P4，q=5/4齒、極對齊，兩者相吸 齒、極錯開，產(chǎn)生磁阻轉(zhuǎn)矩整數(shù)槽分數(shù)槽101第一百零一頁，共291頁。無刷直流電動機分數(shù)槽繞組 某三相無刷直流電機，定子槽數(shù)

22、Z18，極數(shù) 2P4， q 18/4332。102第一百零二頁，共291頁。無刷直流電動機分數(shù)槽繞組192103114125136147158161718順接線圈反接線圈A 相1, 105, 6, 14,15B 相4, 138, 9, 17,18C 相7, 162, 3, 11,12三相分相結(jié)果（q=3/2）ABCXYZ103第一百零三頁，共291頁。無刷直流電動機分數(shù)槽繞組1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18NSNSNAXA 相繞組展開圖 ( a = 2 )104第一百零四頁，共291頁。無刷直流電動機分數(shù)槽繞組4 5 6 7 8 9 10

23、 11 12 13 14 15 16 17 18 1 2 3NSNSNBYB 相繞組展開圖 ( a = 2 )105第一百零五頁，共291頁。無刷直流電動機分數(shù)槽繞組7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 1 2 3 4 5 6NSNSNCZC 相繞組展開圖 ( a = 2 )106第一百零六頁，共291頁。無刷直流電動機分數(shù)槽繞組 某三相無刷直流電機，定子槽數(shù) Z15，極數(shù) 2P4， q 15/4354。107第一百零七頁，共291頁。無刷直流電動機分數(shù)槽繞組192103114125136147158AYBCZX順接線圈反接線圈A 相1, 2, 95, 13B 相4

24、, 11, 128, 15C 相3, 106, 7, 14三相分相結(jié)果（q = 5/4）槽電動勢星形圖108第一百零八頁，共291頁。無刷直流電動機分數(shù)槽繞組ANSNS1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15A 相繞組展開圖X順接組線圈: 1, 2, 9反接組線圈: 5, 13109第一百零九頁，共291頁。無刷直流電動機分數(shù)槽繞組BYNSNS1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15B 相繞組展開圖順接組線圈: 4, 11, 12反接組線圈: 8, 15110第一百一十頁，共291頁。無刷直流電動機分數(shù)槽繞組NSNS1 2 3 4 5

25、 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15C 相繞組展開圖順接組線圈: 3, 10反接組線圈: 6, 7, 14CZ111第一百一十一頁，共291頁。無刷直流電動機分數(shù)槽繞組NSNS1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15C 相繞組端部的另一接法CZ112第一百一十二頁，共291頁。無刷直流電動機分數(shù)槽繞組 某三相無刷直流電機，定子槽數(shù) Z27，極數(shù) 2P6， q 27/6332。113第一百一十三頁，共291頁。無刷直流電動機分數(shù)槽繞組1,10,192,11,203,12,2122,13,423,14,524,15,625,16,78,17,269,1

26、8,27AXBYZC順接線圈反接線圈A相1,10,195,14,236,15,24B相4,13,228,17,269,18,27C相7,16,252,11,203,12,21三相分相結(jié)果（q=3/2）槽電動勢星形圖114第一百一十四頁，共291頁。無刷直流電動機分數(shù)槽繞組1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27NSNSNSAX115第一百一十五頁，共291頁。無刷直流電動機分數(shù)槽繞組 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 2

27、4 25 26 27 1 2 3NSNSNSBY116第一百一十六頁，共291頁。無刷直流電動機分數(shù)槽繞組7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 1 2 3 4 5 6SNSNSNCZ117第一百一十七頁，共291頁。無刷直流電動機分數(shù)槽繞組 某三相無刷直流電機，定子槽數(shù) Z36，極數(shù) 2P8， q 36/8332。118第一百一十八頁，共291頁。無刷直流電動機分數(shù)槽繞組1,10,192,11,203,12,2122,13,423,14,524,15,625,16,78,17,269,18,27AXBYZC順接線

28、圈反接線圈A相1,10,19,285,6,14,15,23,24,32,33B相4,13,22,318,9,17,18,26,27,35,36C相7,16,25,342,3,11,12,20,21,29,30三相分相結(jié)果（q=3/2）槽電動勢星形圖119第一百一十九頁，共291頁。無刷直流電動機變壓器式繞組六槽永磁無刷直流電動機實物照片120第一百二十頁，共291頁。無刷直流電動機變壓器式繞組I、 槽數(shù) Z3，極數(shù) 2P2；II、 槽數(shù) Z6，極數(shù) 2P4；III、槽數(shù) Z9，極數(shù) 2P6；121第一百二十一頁，共291頁。無刷直流電動機變壓器式繞組AXCZBY軸槽數(shù) Z3，極數(shù) 2P2CBA

29、XYZI122第一百二十二頁，共291頁。無刷直流電動機變壓器式繞組軸A1X1X2A2Y1B1Z1C1B2Y2C2Z2II槽數(shù) Z6，極數(shù) 2P4123第一百二十三頁，共291頁。無刷直流電動機變壓器式繞組1,4,72,5,83,6,9ABC槽電動勢星形圖線圈號A 相1, 4, 7B 相2, 5, 8C 相3, 6, 9三相分相結(jié)果（q=0.5）III124第一百二十四頁，共291頁。無刷直流電動機變壓器式繞組 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A 相集中式繞組展開圖（a = 3）AXSNNSNS125第一百二十五頁，共291頁。無刷直流電動機變壓器式繞組B 相集中式繞組展開圖（a=3）2

30、3 4 5 6 7 8 9 1BYSNNSNS126第一百二十六頁，共291頁。無刷直流電動機變壓器式繞組C 相集中式繞組展開圖（a =3） 3 4 5 6 7 8 9 1 2CZSNNSNS127第一百二十七頁，共291頁。無刷直流電動機系統(tǒng)組成3） 霍爾位置傳感器128第一百二十八頁，共291頁。無刷直流電動機霍爾位置傳感器 霍爾效應 1879年美國霍普金斯大學霍爾（ ）發(fā)現(xiàn)，磁場中的導線有電流通過時，其橫向不僅受到力的作用，同時還出現(xiàn)電壓。 隨后，人們又發(fā)現(xiàn)，不僅導體，而且半導體也存在霍爾效應，而且更明顯。129第一百二十九頁，共291頁。無刷直流電動機霍爾位置傳感器控制電流 IH霍爾電

31、動勢E磁感應強度B霍爾電動勢：130第一百三十頁，共291頁。無刷直流電動機霍爾位置傳感器霍爾集成電路 -0.025 0 0.025 B / T運算放大器功率放大霍爾元件U0UccGND01234U0 /V開關(guān)型霍爾集成電路特性曲線131第一百三十一頁，共291頁。 霍爾位置傳感器安裝 霍爾定子安裝 三個霍爾元件安裝在無刷電機的定子方，空間上彼此相差 120電角度 分別與無刷電機定子三相繞組首端所在槽中心線對齊。無刷直流電動機霍爾位置傳感器132第一百三十二頁，共291頁。無刷直流電動機霍爾位置傳感器 霍爾位置傳感器安裝 霍爾轉(zhuǎn)子安裝 與無刷電機轉(zhuǎn)子同軸安裝，薄磁片與霍爾元件氣隙 1mm 左右

32、，永磁體軸線與無刷電機轉(zhuǎn)子主磁極軸線垂直。 霍爾轉(zhuǎn)子可直接利用無刷電機的主轉(zhuǎn)子。133第一百三十三頁，共291頁。無刷直流電動機霍爾位置傳感器S霍爾元件電磁轉(zhuǎn)矩：CYBZXASNn霍爾磁片134第一百三十四頁，共291頁。無刷直流電動機霍爾位置傳感器 霍爾元件位置調(diào)校 在大批量生產(chǎn)情況下，可以采用嚴格控制主轉(zhuǎn)子永磁體質(zhì)量的一致性和提高霍爾元件的貼裝精度的措施，從而省去霍爾元件位置調(diào)校工作，達到簡化操作程序、降低制造成本的目的。135第一百三十五頁，共291頁。無刷直流電動機霍爾位置傳感器60240300120PCPB180360PAttt轉(zhuǎn)子位置檢測波形 136第一百三十六頁，共291頁。稀土

33、永磁無刷直流電動機二、無刷電機原理 與特性Rare Earth Permanent Magnet Brushless DC Motor， BLDCM137第一百三十七頁，共291頁。無刷直流電動機原理與特性1. 有刷直流電動機原理2. 無刷電機運行原理3. 無刷電機基本關(guān)系4. 無刷電機基本特性138第一百三十八頁，共291頁。無刷直流電動機原理與特性1. 有刷直流電動機原理139第一百三十九頁，共291頁。定、轉(zhuǎn)子磁場正交有刷直流電動機原理fem=Bliatem=femDa/2Tem=temk ( k=1toN ) CTIaea=BlvEa=eak ( k=1toN/2a ) =Cen直流電

34、動機電磁轉(zhuǎn)矩NSTem, niafemfemfemfem140第一百四十頁，共291頁。有刷直流電動機原理 直流電動機基本關(guān)系 電樞電動勢：Ea= Cen 電磁轉(zhuǎn)矩：Tem= CTIa 電壓平衡方程式：U2UEa+ IaRa 轉(zhuǎn)速特性：141第一百四十一頁，共291頁。有刷直流電動機原理1號線圈換向開始 1號線圈正在換向 1號線圈換向結(jié)束1 2 1 2 1 2K321 電刷靜止K321K321iaiaiaiaiaia2ia2ia2ia直流電動機的機械換向過程142第一百四十二頁，共291頁。有刷直流電動機原理 1號線圈正在換向 K321iaia2iaie1 2i1i2iai直流電動機的機械換向

35、過程143第一百四十三頁，共291頁。有刷直流電動機原理換向元件中的電動勢電抗電動勢旋轉(zhuǎn)電動勢144第一百四十四頁，共291頁。有刷直流電動機原理換向元件中的電流直線換向電流附加換向電流145第一百四十五頁，共291頁。有刷直流電動機原理K321iaiai1 2iaiRb1Rb2K321iaiaRb換向過程電刷與換向器的接觸電阻146第一百四十六頁，共291頁。有刷直流電動機原理0.5 1 t/TkRb1+ Rb24Rb0換向元件回路串聯(lián)的總電阻147第一百四十七頁，共291頁。有刷直流電動機原理t0ikTke 0e 0換向元件中的附加電流148第一百四十八頁，共291頁。有刷直流電動機原理直

36、流電機的直線換向電流Tk0tiTkTk/2-IaIa電流換向時刻換向周期（ms）149第一百四十九頁，共291頁。有刷直流電動機原理直流電機的延遲換向電流t0iTk/2 tc-IaIaTkiLiK150第一百五十頁，共291頁。有刷直流電動機原理直流電機的延遲換向電流t0itc Tk/2-IaIaTkiLiK151第一百五十一頁，共291頁。有刷直流電動機原理K321iaiai1 2iai左刷（后刷）邊出現(xiàn)火花直流電動機的延遲換向152第一百五十二頁，共291頁。有刷直流電動機原理K321iaiai1 2iai右刷（前刷）邊出現(xiàn)火花直流電動機的超越換向153第一百五十三頁，共291頁。有刷直流

37、電動機原理換向極NSniaSkekererekBk順著轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向看，換向極的極性應與主磁極的極性相反。主磁極換向極Nk直流電動機換向極的裝法154第一百五十四頁，共291頁。有刷直流電動機原理直流電動機換向極的裝法SniaSkFaFkN換向極155第一百五十五頁，共291頁。有刷直流電動機原理NSniaSkerekekerBk順著轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向看，換向極的極性應與主磁極的極性一致。直流發(fā)電機換向極的裝法Nk換向極156第一百五十六頁，共291頁。有刷直流電動機原理NSnNSn直流電動機 直流發(fā)電機直流電機移動電刷位置改善換向157第一百五十七頁，共291頁。無刷直流電動機原理與特性2. 無刷

38、電機運行原理158第一百五十八頁，共291頁。無刷直流電動機運行原理 電機運行原理分析模型FfSCXBFaCYBZANSnidAa)b)定、轉(zhuǎn)子磁場正交CnNZBYAANSXnnc)159第一百五十九頁，共291頁。無刷直流電動機運行原理有刷直流電動機NSTem, nCnNZBYAANSXnnc)無刷直流電動機定轉(zhuǎn)子交換位置160第一百六十頁，共291頁。無刷直流電動機運行原理Y C X B Z A Y C原理分析模型展開圖SNnnSS N SSSN=90永磁磁極：磁狀態(tài)角定子繞組等效磁極161第一百六十一頁，共291頁。無刷直流電動機原理與特性3. 無刷電機基本關(guān)系162第一百六十二頁，共2

39、91頁。無刷直流電動機基本關(guān)系 電磁轉(zhuǎn)矩 恒定轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生條件163第一百六十三頁，共291頁。無刷直流電動機基本關(guān)系3600B, ea, iaiaB18015030eatNS1梯形波無刷直流電動機波形圖164第一百六十四頁，共291頁。無刷直流電動機基本關(guān)系三相電動勢、電流波形圖e, i003600iA18015030eAiB120240eBeCiCtttA 相B 相C 相165第一百六十五頁，共291頁。無刷直流電動機基本關(guān)系電動勢波形(磁密波形)電流波形相電動勢幅值電磁轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)矩脈動系數(shù)不同波形的無刷直流電動機ettietitetitetit166第一百六十六頁，共291頁。無刷直流電動機基

40、本關(guān)系 EPS 無刷直流電動機的實測波形相電動勢霍爾位置信號167第一百六十七頁，共291頁。無刷直流電動機基本關(guān)系 EPS 無刷直流電動機的實測波形相電動勢168第一百六十八頁，共291頁。無刷直流電動機基本關(guān)系 EPS 無刷直流電動機的實測波形線電動勢169第一百六十九頁，共291頁。無刷直流電動機基本關(guān)系電流仿真波形 電流實測波形 EPS 無刷直流電動機的實測波形170第一百七十頁，共291頁。無刷直流電動機基本關(guān)系三相星形六狀態(tài)三相星形三狀態(tài)相電動勢幅值平均電樞電流空 載 轉(zhuǎn) 速平均電磁轉(zhuǎn)矩171第一百七十一頁，共291頁。無刷直流電動機基本關(guān)系uaucubiaibic Ra L-MR

41、a L-MRa L-Meaebec無刷直流電動機的等效電路172第一百七十二頁，共291頁。無刷直流電動機基本關(guān)系 三相（無中線）無刷直流電動機的瞬態(tài)電壓方程 ua、ub、uc定子相繞組電壓； R定子相繞組電阻； ia、 ib、 ic定子相繞組電流； L定子相繞組電感； ea、eb、ec定子相繞組電動勢； M兩相繞組間的互感。173第一百七十三頁，共291頁。無刷直流電動機基本關(guān)系 三相（無中線）無刷直流電動機的狀態(tài)方程174第一百七十四頁，共291頁。無刷直流電動機基本關(guān)系 無刷直流電動機動態(tài)特性由下列方程來描述175第一百七十五頁，共291頁。無刷直流電動機基本關(guān)系無刷直流電動機的動態(tài)結(jié)構(gòu)

42、圖176第一百七十六頁，共291頁。無刷直流電動機原理與特性4. 無刷電機基本特性177第一百七十七頁，共291頁。無刷直流電動機基本特性 不同轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的機械特性 機械特性：nTem0 1：普通直流電動機 2：徑向式結(jié)構(gòu)無刷電動機（電感較?。?3：切向式結(jié)構(gòu)無刷電動機（電感較大）178第一百七十八頁，共291頁。無刷直流電動機基本特性1000400030002000246n/(rpm)Tem/(N.m)0 2 8 6 4246Tem/(N.m)Ia/(A)0機械特性轉(zhuǎn)矩特性一臺稀土永磁無刷直流電動機（方波驅(qū)動）的實測特性179第一百七十九頁，共291頁。稀土永磁無刷直流電動機三、無刷電機控制R

43、are Earth Permanent Magnet Brushless DC Motor ， BLDCM180第一百八十頁，共291頁。無刷直流電動機控制1. 無刷電機正反轉(zhuǎn)2. 無刷電機回饋制動3. 無刷電機起動與調(diào)速4. 無刷電機閉環(huán)控制181第一百八十一頁，共291頁。無刷直流電動機控制1. 無刷電機正反轉(zhuǎn)182第一百八十二頁，共291頁。無刷直流電動機正反轉(zhuǎn)1）無刷電機正向運行183第一百八十三頁，共291頁。無刷直流電動機正向運行CXSBFaCYBZAFf三相星形六磁狀態(tài)idNSnmax =120AA、B 相繞組通入直流電流 id 184第一百八十四頁，共291頁。無刷直流電動機正

44、向運行CXSBFaCYBZAFfidNSnmin =60A電動機正轉(zhuǎn) 60 電角度185第一百八十五頁，共291頁。無刷直流電動機正向運行SCYBZAFaFfXBCASNSnidA、C 相繞組通入直流電流 id 186第一百八十六頁，共291頁。無刷直流電動機正向運行SCYBZAFaFfXBCASNSnid電動機正轉(zhuǎn) 60 電角度187第一百八十七頁，共291頁。無刷直流電動機正向運行SCYBZXAFfFaCBANSnidB、C 相繞組通入直流電流 id 188第一百八十八頁，共291頁。無刷直流電動機正向運行SCYBZXAFfFaCBANSnid電動機正轉(zhuǎn) 60 電角度189第一百八十九頁，

45、共291頁。無刷直流電動機正向運行FfXBCYZABCAFaNSSnidB、A 相繞組通入直流電流 id 190第一百九十頁，共291頁。無刷直流電動機正向運行FfXBCYZABCAFaNSSnid電動機正轉(zhuǎn) 60 電角度191第一百九十一頁，共291頁。無刷直流電動機正向運行BCASidC、A 相繞組通入直流電流 id FfXBCYZAFaNSn192第一百九十二頁，共291頁。無刷直流電動機正向運行BCASidFfXBCYZAFaNSn電動機正轉(zhuǎn) 60 電角度193第一百九十三頁，共291頁。無刷直流電動機正向運行XBCAZFaFfYBCANSSnidC、B 相繞組通入直流電流 id 19

46、4第一百九十四頁，共291頁。無刷直流電動機正向運行XBCAZFaFfYBCANSSnid電動機正轉(zhuǎn) 60 電角度195第一百九十五頁，共291頁。無刷直流電動機正向運行CXSBFaCYBZAFfidNSnAA、B 相繞組通入直流電流 id 196第一百九十六頁，共291頁。無刷直流電動機正向運行 逆變器功率管驅(qū)動信號 V3300180180V1V4V61202406060360120240300360V2V6V5tttttt 三相電流波形 120240300180240360iCiBiAttt6060120300180360ABACBCBAACCBBA197第一百九十七頁，共291頁。無刷直

47、流電動機正反轉(zhuǎn)注：紅色字體電壓表示霍爾元件輸出高電平信號；藍色字體電壓表示霍爾元件輸出低電平信號?；魻栐盘栯姍C正轉(zhuǎn)電機反轉(zhuǎn)導通繞組導通管子導通繞組導通管子ukA ukB ukC A BV1 V6A CV1 V2ukA ukB ukCA CV1 V2A BV1 V6ukA ukB ukCB CV3 V2C BV5 V6ukA uKB ukCB AV3 V4C AV5 V4ukA uKB ukCC AV5 V4B AV3 V4ukA uKB ukCC BV5 V6B CV3 V2198第一百九十八頁，共291頁。無刷直流電動機反向運行反向運行時的三相電流波形 120300180240360iB

48、iAtt60180360240iCt60120300199第一百九十九頁，共291頁。無刷直流電動機正反轉(zhuǎn)2）無刷電機反向運行200第二百頁，共291頁。無刷直流電動機反向運行AFaSCYBZXFfNSnA 、C 相繞組通入直流電流 id CBidA201第二百零一頁，共291頁。無刷直流電動機反向運行電動機反轉(zhuǎn) 60 電角度FfAFaSCYBZXNSnCBidA202第二百零二頁，共291頁。無刷直流電動機反向運行FfAFaSCYBZNSnCBidAA 、B 相繞組通入直流電流 id 203第二百零三頁，共291頁。無刷直流電動機反向運行AFaSCYBZNSnCBidA電動機反轉(zhuǎn) 60 電角

49、度Ff204第二百零四頁，共291頁。無刷直流電動機控制2. 無刷電機回饋制動 205第二百零五頁，共291頁。無刷直流電動機回饋制動正向制動時電磁轉(zhuǎn)矩的方向正向電動運行 正向回饋制動TemTem,nnTLTL206第二百零六頁，共291頁。無刷直流電動機回饋制動 回饋制動原理 只要改變同一磁極下電樞電流的方向，就可改變電動機電磁轉(zhuǎn)矩的方向（fem=Bl ia），產(chǎn)生制動性質(zhì)的轉(zhuǎn)矩，電機進入正向制動（回饋發(fā)電）狀態(tài)，將機械動能轉(zhuǎn)換為電能消耗在直流環(huán)的電阻Rh（或?qū)﹄姵爻潆姡?07第二百零七頁，共291頁。無刷直流電動機回饋制動CBididBCAAA B B A改變同一磁極下電樞電流的方向20

50、8第二百零八頁，共291頁。無刷直流電動機回饋制動 回饋制動方法 改變同一磁極下電樞電流的方向，只須把同一橋臂上下兩個功率管的導通時刻互換即可。如正向電動時V1導通的時刻由V4來代替，V6導通的時刻由V3來代替，電動機就會產(chǎn)生正向制動性質(zhì)的轉(zhuǎn)矩。209第二百零九頁，共291頁。無刷直流電動機回饋制動CSBXFaCYBZAFfNSnid正向制動前電機處于正向電動狀態(tài)210第二百一十頁，共291頁。無刷直流電動機回饋制動idBCASXFaCYBZAFfNSn正向制動時電樞磁動勢改變方向211第二百一十一頁，共291頁。無刷直流電動機回饋制動正向電動狀態(tài) 回饋制動XFaCYBZAFfNSnXFaCY

51、BZAFfNSn212第二百一十二頁，共291頁。無刷直流電動機控制正向電動反向電動正向回饋運行正向回饋過程反向回饋1234Temn213第二百一十三頁，共291頁。無刷直流電動機控制 3. 無刷電機起動與調(diào)速214第二百一十四頁，共291頁。無刷直流電動機起動與調(diào)速 1） 無刷電機起動215第二百一十五頁，共291頁。 無刷直流電動機起動無刷直流電動機起動 同樣，無刷直流電動機全壓起動時起動電流也很大，這是主電路功率開關(guān)管和電機所不允許的。 通常采用降壓起動，以限制起動電流。 216第二百一十六頁，共291頁。無刷直流電動機起動與調(diào)速 2） 無刷電機調(diào)速217第二百一十七頁，共291頁。無刷

52、直流電動機調(diào)速電動汽車要求的驅(qū)動電機機械特性恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速恒功率調(diào)速218第二百一十八頁，共291頁。無刷直流電動機調(diào)速調(diào)速方法 降壓調(diào)速 弱磁調(diào)速219第二百一十九頁，共291頁。無刷直流電動機降壓調(diào)速tuput電流調(diào)節(jié)器輸出信號三角波發(fā)生器輸出信號PWM 發(fā)生器輸出信號PWM 信號產(chǎn)生原理uruc220第二百二十頁，共291頁。無刷直流電動機弱磁調(diào)速調(diào)速方法 控制方法 結(jié)構(gòu)方法221第二百二十一頁，共291頁。無刷直流電動機弱磁調(diào)速 控制方法 即改變逆變器開關(guān)元件的觸發(fā)角，使定子電流的相位提前，產(chǎn)生一個去磁的電樞磁動勢，削弱永磁磁場。 加弱磁線圈 即在電機定子鐵芯中加入弱磁線圈，通入直流電流，

53、產(chǎn)生一個軸向附加磁場，根據(jù)電流方向不同，可以削弱（或增加）永磁磁場。222第二百二十二頁，共291頁。無刷直流電動機弱磁調(diào)速 控制方法223第二百二十三頁，共291頁。無刷直流電動機弱磁調(diào)速Fad =0，無去磁作用FFa= FaqCYBZAFfNSn= 90224第二百二十四頁，共291頁。無刷直流電動機弱磁調(diào)速Fad 的最大去磁作用FaqFadFFaCYBZAFfNSn= 12090120225第二百二十五頁，共291頁。無刷直流電動機增磁調(diào)速Fad 的最大增磁作用FadFFaqFaCYBZAFfNSn= 60226第二百二十六頁，共291頁。無刷直流電動機弱磁調(diào)速e, i003600iA1

54、8015030eAiB150270eBeCiCttt電流超前電動勢相位角227第二百二十七頁，共291頁。無刷直流電動機弱磁調(diào)速1200 1600 2000 2400 n/ (r min-1)Tem (N.m)204060801201401600=45=40=30=0不同相位角時無刷電機機械特性228第二百二十八頁，共291頁。無刷直流電動機弱磁調(diào)速 增大電流超前角可顯著提高電動機的調(diào)速范圍； 的增大意味著電動機直軸去磁電流的增大，直軸 電樞反應去磁增大，從而實現(xiàn)電動機的弱磁； 的增大將導致電動機轉(zhuǎn)矩紋波增大，這些脈動轉(zhuǎn) 矩頻率較高，對電機運行影響不大；同時也將導致 電樞電流的增大，電機溫升有

55、所提高。229第二百二十九頁，共291頁。無刷直流電動機弱磁調(diào)速 結(jié)構(gòu)方法230第二百三十頁，共291頁。無刷直流電動機弱磁調(diào)速 混合勵磁無刷直流電動機內(nèi)定子鐵心外轉(zhuǎn)子鐵心永磁極鐵極勵磁繞組231第二百三十一頁，共291頁。無刷直流電動機弱磁調(diào)速 混合勵磁無刷直流電動機樣機232第二百三十二頁，共291頁。無刷直流電動機弱磁調(diào)速 混合勵磁無刷電機增磁原理永磁磁通勵磁磁通合成磁通233第二百三十三頁，共291頁。無刷直流電動機弱磁調(diào)速永磁磁通勵磁磁通合成磁通 混合勵磁無刷電機弱磁原理234第二百三十四頁，共291頁。無刷直流電動機弱磁調(diào)速 勵磁磁通的去磁作用轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過180空間電角度 S N勵磁磁

56、通感應極 N勵磁電流 S 235第二百三十五頁，共291頁。無刷直流電動機弱磁調(diào)速勵磁磁通的增磁作用（改變勵磁電流的方向）轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過180空間電角度 S S NN236第二百三十六頁，共291頁。無刷直流電動機弱磁調(diào)速樣機的輸出電壓波形調(diào)節(jié)CPPM 電機氣隙磁通，可使電壓有效值改變超過 30。A：23.46VB：18.13VC：11.52V237第二百三十七頁，共291頁。無刷直流電動機控制 4、無刷電機閉環(huán)控制238第二百三十八頁，共291頁。無刷直流電動機閉環(huán)控制+|iA|iB|iC|2PIPWMPS+A+B+C-A-B-C_I*REFIFiAiBiC邏輯變換無刷直流電動機控制框圖239第二

57、百三十九頁，共291頁。無刷直流電動機閉環(huán)控制 三相繞組電流經(jīng)絕對值處理后相加再除以2 得到反饋電流 IF ， 這一電流代表了電機的等效電樞電流； 240第二百四十頁，共291頁。無刷直流電動機閉環(huán)控制 無刷電機三相繞組的通電次序由轉(zhuǎn)子位置傳感器PS的三個信號決定，對該信進行邏輯處理后得到三相逆變橋六個開關(guān)器件的驅(qū)動信號；241第二百四十一頁，共291頁。無刷直流電動機閉環(huán)控制 給定信號IREF與反饋電流 IF 相比較，由PI調(diào)節(jié)器輸出來調(diào)節(jié) PWM 波的寬度；當IFIREF 時，使PWM脈沖變窄。 242第二百四十二頁，共291頁。無刷直流電動機變結(jié)構(gòu)控制 同步電動機的特點 穩(wěn)速精度高，可開

58、環(huán)控制 無刷直流電動機的特點 起動和調(diào)速性能好243第二百四十三頁，共291頁。無刷直流電動機變結(jié)構(gòu)控制 綜合兩者的優(yōu)點，在同一控制線路中實現(xiàn)電機的兩種運行方式，即電機處于起動或調(diào)速過程時，采用無刷直流電動機運行模式，一旦電機的轉(zhuǎn)速到了給定值附近時，馬上進入同步電動機模式。244第二百四十四頁，共291頁。無刷直流電動機變結(jié)構(gòu)控制 這種系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)不變，所不同的是系統(tǒng)的控制軟件。電機同步運行時，CPU只需按一定的頻率控制電機的換向；一旦失步，電機馬上進入無刷直流電動機運行，并重新將其牽入同步。245第二百四十五頁，共291頁。無刷直流電動機變結(jié)構(gòu)控制轉(zhuǎn)速給定 無刷直流電動機運行模式同步電動機

59、運行模式轉(zhuǎn)速檢測轉(zhuǎn)速反饋 +_轉(zhuǎn)速246第二百四十六頁，共291頁。稀土永磁無刷直流電動機Rare Earth Permanent Magnet Brushless DC Motor，BLDCM四、無刷電機脈動轉(zhuǎn)矩247第二百四十七頁，共291頁。無刷直流電動機脈動轉(zhuǎn)矩無刷電機脈動轉(zhuǎn)矩分類 齒槽脈動轉(zhuǎn)矩 換相脈動轉(zhuǎn)矩248第二百四十八頁，共291頁。無刷直流電動機脈動轉(zhuǎn)矩齒槽脈動轉(zhuǎn)矩 249第二百四十九頁，共291頁。無刷電機齒槽脈動轉(zhuǎn)矩 齒槽轉(zhuǎn)矩脈動 由于定子齒槽的存在，不同位置磁路上的磁阻存在差異，使氣隙磁場（電動勢）在空間分布（時間）上出現(xiàn)鋸齒波，進而引起齒槽轉(zhuǎn)矩脈動。 250第二百五十

60、頁，共291頁。無刷電機齒槽脈動轉(zhuǎn)矩永磁體定子齒槽齒槽對氣隙磁密波的影響251第二百五十一頁，共291頁。無刷電機齒槽脈動轉(zhuǎn)矩無刷電機一相電動勢波形252第二百五十二頁，共291頁。無刷電機齒槽脈動轉(zhuǎn)矩 齒槽轉(zhuǎn)矩脈動的削弱方法 1. 斜極（槽）法 2. 輔助槽法 3. 分數(shù)槽法 4. 磁性槽楔法 5. 減小槽口寬度253第二百五十三頁，共291頁。無刷電機齒槽脈動轉(zhuǎn)矩NN整體斜極階梯斜極斜極（槽）法254第二百五十四頁，共291頁。無刷電機齒槽脈動轉(zhuǎn)矩開輔助槽10極/12槽無刷吊扇255第二百五十五頁，共291頁。無刷電機齒槽脈動轉(zhuǎn)矩10極/12槽無刷吊扇轉(zhuǎn)矩實測波形開輔助槽未開輔助槽256第