扇区细分和占空比控制相结合的永磁同步电机直接转矩控制 被引量：52

1

作者 徐艳平 钟彦儒 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第3期102-108,共7页

传统永磁同步电机直接转矩控制系统存在磁链控制不对称、转矩脉动大等问题,该文在分析传统直接转矩控制中磁链和转矩运行轨迹及脉动的基础上,提出了一种把扇区细分和占空比控制相结合的新型永磁同步电机直接转矩控制方法。该方法将传统... 传统永磁同步电机直接转矩控制系统存在磁链控制不对称、转矩脉动大等问题,该文在分析传统直接转矩控制中磁链和转矩运行轨迹及脉动的基础上,提出了一种把扇区细分和占空比控制相结合的新型永磁同步电机直接转矩控制方法。该方法将传统的6个扇区细分成18个扇区,并根据转矩误差计算出所选择电压矢量在整个采样周期中的占空比,实时调整有效电压矢量的作用时间。实验结果证明该结合扇区细分和占空比控制技术的新型永磁同步电机直接转矩控制方法与传统直接转矩控制相比,能够有效改善磁链轨迹,减小转矩脉动,改善传统直接转矩控制系统性能。 展开更多

关键词 永磁同步电机 直接转矩控制 磁链轨迹 转矩脉动 扇区细分 占空比控制

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无刷直流电机换向转矩脉动分析与抑制 被引量：25

2

作者 齐蓉 林辉 陈明 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第3期287-290,295,共5页

针对无刷直流电机的单斩PWM的4种调制方式,建立了换向过程中电机相电流及电磁转矩的数学模型,研究了换向转矩脉动与PWM调制方式的关系。基于Matlab的仿真模型,分析并比较各种调制方式对换向转矩脉动的不同影响,提出了在换相时加补偿电... 针对无刷直流电机的单斩PWM的4种调制方式,建立了换向过程中电机相电流及电磁转矩的数学模型,研究了换向转矩脉动与PWM调制方式的关系。基于Matlab的仿真模型,分析并比较各种调制方式对换向转矩脉动的不同影响,提出了在换相时加补偿电流可有效抑制换向转矩脉动的实现方法,指出pwm-on单斩调制方式下电机具有较小的换向转矩脉动,电流补偿可使转矩脉动的幅值减小57.1%。 展开更多

关键词 无刷直流电机 换相 转矩脉动 补偿

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基于占空比控制的永磁同步电机新型直接转矩控制策略 被引量：34

3

作者 徐艳平 钟彦儒 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第10期27-32,共6页

永磁同步电机传统直接转矩控制在电机低速运行时存在着转矩脉动大、开关频率不恒定等问题,本文在详细分析影响磁链和转矩脉动大小因素的基础上,提出了一种准确确定占空比大小的永磁同步电机新型直接转矩控制方法。该方法基于精确的数学... 永磁同步电机传统直接转矩控制在电机低速运行时存在着转矩脉动大、开关频率不恒定等问题,本文在详细分析影响磁链和转矩脉动大小因素的基础上,提出了一种准确确定占空比大小的永磁同步电机新型直接转矩控制方法。该方法基于精确的数学模型利用转矩误差计算出当前所选有效电压矢量的作用时间在整个采样周期中的占空比,实时地调整有效电压矢量的作用时间。仿真和实验结果表明,基于占空比控制的永磁同步电机直接转矩控制在保持传统直接转矩控制优点的基础上,能够有效减小转矩脉动,改善了传统直接转矩控制系统性能。 展开更多

关键词 永磁同步电机 直接转矩控制 转矩脉动 占空比控制 电压矢量

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五相永磁同步电机多目标优化直接转矩控制算法 被引量：31

4

作者 薛诚 宋文胜 冯晓云 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第6期1695-1704,共10页

多相永磁同步电机驱动系统因具有体积小、噪声低、功率密度高等诸多优点,在低压、大功率输出及可靠性要求高的场合已得到了广泛关注和应用。该文以五相永磁同步电机为研究对象,分析并建立传统直接转矩控制(direct torque control,DTC)... 多相永磁同步电机驱动系统因具有体积小、噪声低、功率密度高等诸多优点,在低压、大功率输出及可靠性要求高的场合已得到了广泛关注和应用。该文以五相永磁同步电机为研究对象,分析并建立传统直接转矩控制(direct torque control,DTC)算法数学模型,在此基础上,以进一步优化转矩纹波及磁链轨迹,降低定子电流低次谐波为控制目标,结合空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)技术,提出改进DTC的定频多目标优化控制模型。该算法不仅保持了传统DTC快速的转矩控制动态响应,实现了开关频率恒定及转矩的无稳态误差,同时也兼顾了定子磁链以及相电流的优化控制。仿真和实验结果均表明该算法的正确性和有效性。 展开更多

关键词 五相永磁同步电机 直接转矩控制 多目标优化算法 磁链轨迹 转矩波动 谐波分析

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基于组合磁极的无轴承永磁同步电机转子优化设计 被引量：15

5

作者 朱熀秋 程一峰 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第3期123-130,共8页

无轴承永磁同步电机是一种正弦波驱动的电机,气隙磁场的正弦性影响着电机的性能,为了获得较小的转矩脉动和悬浮力脉动,提出了永磁体采用组合磁极的特殊结构。首先阐述了该结构对改善气隙磁场正弦性的作用,推导出了新的数学模型。其次,... 无轴承永磁同步电机是一种正弦波驱动的电机,气隙磁场的正弦性影响着电机的性能,为了获得较小的转矩脉动和悬浮力脉动,提出了永磁体采用组合磁极的特殊结构。首先阐述了该结构对改善气隙磁场正弦性的作用,推导出了新的数学模型。其次,基于有限元分析,利用田口法正交试验,以电机的电磁转矩脉动与转矩平均值的比值和悬浮力脉动与悬浮力平均值作为评价标准,优化设计了磁极参数。最后将优化后的组合磁极式BPMSM与传统的单一磁极的BPMSM对比分析,结果显示,优化后的电机空载气隙磁密波形得到了明显改善,在保证转矩和悬浮力大小的基础上,转矩脉动和悬浮力脉动显著减小。 展开更多

关键词 无轴承永磁同步电机 组合磁极 田口法 转矩脉动 悬浮力脉动

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基于固定合成矢量的三电平异步电机直接转矩控制 被引量：12

6

作者 林磊 邹云屏 +4 位作者 钟和清 邹旭东 张杰 张允 黄朝霞 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第27期120-125,共6页

针对传统的具有中点电位平衡功能的三电平固定合成矢量异步电机直接转矩控制(direct torque control,DTC)方法会引起较大的定子磁链和转矩纹波的缺点,该文改进固定合成矢量的合成方式,提出了适用于高性能三电平异步DTC系统的"24矢... 针对传统的具有中点电位平衡功能的三电平固定合成矢量异步电机直接转矩控制(direct torque control,DTC)方法会引起较大的定子磁链和转矩纹波的缺点,该文改进固定合成矢量的合成方式,提出了适用于高性能三电平异步DTC系统的"24矢量"法和"24矢量+变调制比"法。从磁链、转矩控制性能的角度出发,分析了其对电机性能的改善。这两种方法物理概念清晰,结构简单,易于实现,同时还保留了传统固定合成矢量方法的优点。实验结果证明了控制方法的正确性和可行性。 展开更多

关键词 异步电机 三电平逆变器 直接转矩控制 固定合成矢量 定子磁链纹波 转矩纹波

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无刷双馈电机滑模变结构直接转矩控制 被引量：13

7

作者 杨俊华 刘远涛 +2 位作者 谢景凤 刘慧媛 吴捷 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期1195-1201,共7页

针对无刷双馈电机直接转矩控制系统磁链和转矩脉动大的问题,引入滑模变结构控制策略.以转矩和磁链两个滑模控制器来代替传统直接转矩控制中的两个滞环控制器,电压矢量开关的输出采用空间电压矢量PWM调制的方法,保证了逆变器开关频率恒定... 针对无刷双馈电机直接转矩控制系统磁链和转矩脉动大的问题,引入滑模变结构控制策略.以转矩和磁链两个滑模控制器来代替传统直接转矩控制中的两个滞环控制器,电压矢量开关的输出采用空间电压矢量PWM调制的方法,保证了逆变器开关频率恒定,应用指数趋近率方法设计滑模控制器,由Lyapunov方法求得相应的滑模变结构控制律,建立了MATLAB/Simulink环境下直接转矩控制系统的仿真模型,仿真结果表明,新型控制方案能有效减小转矩脉动,改善定子磁链和电流波形,同时仍可保持直接转矩控制固有的转矩快速响应的优点,提高系统的稳定性和鲁棒性. 展开更多

关键词 无刷双馈电机 直接转矩控制 滑模变结构 指数趋近率 转矩脉动

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永磁同步电机改进占空比模型预测转矩控制方法 被引量：13

8

作者 徐艳平 周钦 +2 位作者 雷亚洲 张保程 李园园 《电气传动》 北大核心 2017年第5期14-17,44,共5页

针对永磁同步电机(PMSM)传统模型预测转矩控制(MPTC)存在转矩和磁链脉动较大的问题,提出了一种对占空比和电压矢量同时优化的模型预测转矩控制方法。该方法针对每一种电压矢量预先计算出使得下一时刻转矩和磁链误差最小的占空比,再通过... 针对永磁同步电机(PMSM)传统模型预测转矩控制(MPTC)存在转矩和磁链脉动较大的问题,提出了一种对占空比和电压矢量同时优化的模型预测转矩控制方法。该方法针对每一种电压矢量预先计算出使得下一时刻转矩和磁链误差最小的占空比,再通过价值函数同时选取出电压矢量和占空比的组合,并且在占空比计算过程中考虑了对转矩和磁链脉动的同时抑制。实验结果表明,所提出的控制方法能够较好地抑制转矩和磁链脉动。 展开更多

关键词 永磁同步电机(PMSM) 模型预测转矩控制(MPTC) 占空比控制 转矩脉动

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C-dump变换器供电的无刷直流电机换相转矩脉动的分析 被引量：3

9

作者 傅颖 周波 耿云亮 《南京航空航天大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2000年第3期359-363,共5页

研究了基于 C- dum p变换器的无刷直流电机的换相转矩脉动 ,分析了换相转矩脉动产生的原因 ,对换相电流变化率、储能电容电压和转速变化对换相转矩脉动的影响进行了仿真分析。提出了减小换相转矩脉动的措施 ,并给出了实验波形和实验结果。

关键词 无刷电机 变换器 换相 数字仿真 力矩脉支

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基于梯度下降法的PMSM转矩脉动抑制策略 被引量：7

10

作者 燕罗成 廖勇 陈静怡 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2019年第9期18-20,共3页

由于永磁同步电机(PMSM)谐波电流、谐波磁链以及齿槽转矩问题,因此在运行时会产生转矩脉动。针对该问题,此处提出一种基于梯度下降法(GDO)的转矩脉动抑制算法。通过提取转速波动来推算转矩脉动的幅值大小,并以转矩脉动最小为目标函数,利... 由于永磁同步电机(PMSM)谐波电流、谐波磁链以及齿槽转矩问题,因此在运行时会产生转矩脉动。针对该问题,此处提出一种基于梯度下降法(GDO)的转矩脉动抑制算法。通过提取转速波动来推算转矩脉动的幅值大小,并以转矩脉动最小为目标函数,利用GD0在线搜索最优的谐波电流指令。由于转矩脉动幅值的计算及GD0都没有使用电阻、电感等参数且算法实现较简单,避免了传统转矩脉动抑制方法对电机参数依赖度高、算法复杂等缺点。通过对比加入算法前后的仿真和实验结果,验证了所提算法的有效性。 展开更多

关键词 永磁同步电机 转矩脉动 谐波电流 梯度下降法

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基于空间矢量调制的PMSM直接转矩控制研究 被引量：5

11

作者 王科良 朱志宇 +1 位作者 金贺 严岩 《电子设计工程》 2015年第16期167-170,共4页

针对传统的直接转矩控制(DTC)出现的开关频率不恒定,磁链和转矩脉动大的问题,提出一种基于空间矢量调制的直接转矩控制(SVM-DTC)方法。该方法集合了直接转矩控制响应快、矢量控制连续平滑的优点,以永磁同步电机(PMSM)数学模型为基础,建... 针对传统的直接转矩控制(DTC)出现的开关频率不恒定,磁链和转矩脉动大的问题,提出一种基于空间矢量调制的直接转矩控制(SVM-DTC)方法。该方法集合了直接转矩控制响应快、矢量控制连续平滑的优点,以永磁同步电机(PMSM)数学模型为基础,建立转矩、磁链双闭环PI控制回路。采用空间电压矢量调制策略,将转矩和磁链作为控制量。仿真结果表明,相对于传统的直接转矩控制,基于空间矢量调制的直接转矩控制方案的开关频率恒定,转矩、磁链脉动小,系统具有良好的动、静态性能,验证了该方法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 直接转矩控制 转矩脉动 空间矢量调制 永磁同步电机

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双凸极电机单周期等幅度控制方式的研究 被引量：4

12

作者 贾宛英 肖岚 +1 位作者 朱德明 侯正文 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第11期3307-3314,共8页

双凸极电机结构简单、可靠性高、能量密度大,在较多领域有着广阔的应用前景。然而由于其定转子结构特殊,非线性特性显著,采用电流滞环控制时,环宽的取值通常较大,容易造成电流纹波大、电机损耗大的问题;采用常规PWM控制时,动态响应速度... 双凸极电机结构简单、可靠性高、能量密度大,在较多领域有着广阔的应用前景。然而由于其定转子结构特殊,非线性特性显著,采用电流滞环控制时,环宽的取值通常较大,容易造成电流纹波大、电机损耗大的问题;采用常规PWM控制时,动态响应速度较慢,且存在固有的控制延时,控制效果不够理想。该文给出了双凸极电机的工作原理和工作方式,提出一种新型的电流控制方式及其数字实现方法,并详细分析了双凸极电机采用新型控制方式时的稳态特性和动态响应。最后,通过有限元仿真和实验验证了新型控制方式在双凸极电机控制系统中的有效性。 展开更多

关键词 双凸极电机 滞环控制 PWM控制 电流纹波 单周期控制 转矩脉动

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一种减少无刷直流电机转矩脉动的新方法 被引量：4

13

作者 王文韬 冯江华 许峻峰 《电子设计工程》 2010年第4期108-111,共4页

为了抑制永磁无刷直流电动机控制系统在换相过程中因电流波动引起的转矩脉动,提高系统效率及稳定性,提出一种基于控制换相电流的新方法。与传统方法相比,该方法以换相电流为研究对象,通过使关断相电流的下降率等于开通相电流的上升率来... 为了抑制永磁无刷直流电动机控制系统在换相过程中因电流波动引起的转矩脉动,提高系统效率及稳定性,提出一种基于控制换相电流的新方法。与传统方法相比,该方法以换相电流为研究对象,通过使关断相电流的下降率等于开通相电流的上升率来维持电流在换相期间的稳定,从而减少转矩脉动,它摒弃了传统方法中的以转矩为研究对象。实验结果表明,该方法在地铁屏蔽门的应用中取得良好效果,使电流波动减少8%,转矩脉动减少10%。 展开更多

关键词 永磁无刷直流电机 换相过程 转矩脉动 抑制

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提高开关磁阻电机数字电流控制性能的方法 被引量：4

14

作者 杨晴晴 张兴 +2 位作者 马铭遥 余发 杨淑英 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第14期4252-4261,共10页

开关磁阻电机（switched reluctance motor,SRM）多数控制算法是基于反馈电流实现的,因此反馈电流的精确度直接关系到控制算法的实施精准度。该文提出一种改进SRM数字电流控制方法,能有效提高反馈电流的精准度。该方法通过改变电流采样... 开关磁阻电机（switched reluctance motor,SRM）多数控制算法是基于反馈电流实现的,因此反馈电流的精确度直接关系到控制算法的实施精准度。该文提出一种改进SRM数字电流控制方法,能有效提高反馈电流的精准度。该方法通过改变电流采样点解决传统电流采样的一拍延时问题,进而减小转矩脉动。同时通过比较,选择较优的脉宽调制（pulse width modulation,PWM）发波方法,此方法与传统的PWM发波方法相比,在相同的占空比下,一个周期内电流的变化量相同,但是电流变化峰峰值明显减小,从而降低电流脉动。最后,通过仿真与实验验证上述所提方法的实用性及有效性。 展开更多

关键词 开关磁阻电机 一拍延时问题 电流采样点 脉宽调制发波方法 转矩脉动

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一种改进式无刷双馈电机三电平直接转矩控制算法 被引量：2

15

作者 刘岩 王旭 +1 位作者 邢岩 杨丹 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期15-19,共5页

针对无刷双馈电机直接转矩控制算法转矩脉动和磁链脉动大的问题,基于固定合成矢量方法提出了一种改进式无刷双馈电机三电平直接转矩控制算法,增加了空间电压矢量的可选择性,使得磁链脉动和转矩脉动控制在较小的范围内.在Matlab/Simulin... 针对无刷双馈电机直接转矩控制算法转矩脉动和磁链脉动大的问题,基于固定合成矢量方法提出了一种改进式无刷双馈电机三电平直接转矩控制算法,增加了空间电压矢量的可选择性,使得磁链脉动和转矩脉动控制在较小的范围内.在Matlab/Simulink软件平台上搭建了无刷双馈电机三电平直接转矩控制算法模型,并对改进式三电平直接转矩算法进行了验证.实验结果表明,该算法有效地减小了磁链脉动和转矩脉动,获得了更好的磁链轨迹和转矩波形,电机转速更加稳定,同时保持直接转矩控制算法转矩响应速度快的优点,提高了控制系统的鲁棒性和动态性能. 展开更多

关键词 无刷双馈电机 直接转矩控制 三电平逆变器 固定合成矢量 转矩脉动 磁链脉动

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单斩调制方式对无刷直流电动机换向转矩脉动的影响 被引量：3

16

作者 齐蓉 林辉 陈明 《微特电机》 北大核心 2006年第8期11-14,共4页

针对无刷直流电动机的四种单斩PWM调制方式,建立换向过程中电机相电流及电磁转矩的数学模型,研究换向转矩脉动与PWM调制方式的关系。依据无刷直流电动机换向过程的理论分析结果建立仿真模型,比较四种单斩PWM调制方式对换向转矩脉动的不... 针对无刷直流电动机的四种单斩PWM调制方式,建立换向过程中电机相电流及电磁转矩的数学模型,研究换向转矩脉动与PWM调制方式的关系。依据无刷直流电动机换向过程的理论分析结果建立仿真模型,比较四种单斩PWM调制方式对换向转矩脉动的不同影响,提出了在换相时加补偿电流可有效抑制换向转矩脉动的实现方法。仿真结果表明采用pwm_on调制方式同时进行PWM脉宽补偿可显著减小换向转矩脉动。 展开更多

关键词 无刷直流电动机 换相 转矩脉动 补偿

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矿井提升机永磁同步电机调速系统 被引量：2

17

作者 王晓晨 阳江明 吕小翠 《煤矿机械》 北大核心 2012年第5期160-162,共3页

分析传统直接转矩控制引起转矩脉动的原因,提出改进办法,用PI调节器代替滞环比较器,引入矢量控制的解耦思想和预期电压空间矢量调制方法。通过对一个完整的提升周期运行情况的仿真,结果表明:这种预期电压直接转矩控制能有效减小磁链和... 分析传统直接转矩控制引起转矩脉动的原因,提出改进办法,用PI调节器代替滞环比较器,引入矢量控制的解耦思想和预期电压空间矢量调制方法。通过对一个完整的提升周期运行情况的仿真,结果表明:这种预期电压直接转矩控制能有效减小磁链和转矩脉动,更好地满足提升机的运行要求,具有实际意义。 展开更多

关键词 矿井提升机 永磁同步电机 直接转矩控制 转矩脉动 预期电压空间矢量调制

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六相无刷直流电机反电势电流引起的转矩脉动抑制研究

18

作者 尹传涛 王坚强 尹斌传 《船电技术》 2009年第3期10-15,共6页

本文在建立六相永磁无刷直流电机的数学模型的基础上,详细分析了六相无刷直流电机在PWM_ON调制方式下的非换相期间关断相反电势电流的产生过程和反电势电流的产生对电磁转矩的影响。发现采用PWM_ON_PWM调制方式时,可以消除六相无刷直流... 本文在建立六相永磁无刷直流电机的数学模型的基础上,详细分析了六相无刷直流电机在PWM_ON调制方式下的非换相期间关断相反电势电流的产生过程和反电势电流的产生对电磁转矩的影响。发现采用PWM_ON_PWM调制方式时,可以消除六相无刷直流电机非换向期间关断相上的反电势电流,从而消除反电势电流引起的转矩脉动。通过Matlab仿真证明了该方法的正确性。 展开更多

关键词 六相无刷直流电机 关断相 反电势电流 转矩脉动

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开关磁阻电机的转矩脉动抑制研究 被引量：2

19

作者 陆晶颖 蒋伟 陶明明 《微特电机》 北大核心 2017年第4期28-30,共3页

研究了一种抑制开关磁阻电机转矩脉动的方法。利用有限元工具对一个四相8/6极的开关磁阻电机进行有限元分析,对转矩脉动产生的机理进行研究。针对传统励磁模式下转矩脉动大的问题,介绍了一种新型的阶梯状励磁电流模式,研究该励磁电流模... 研究了一种抑制开关磁阻电机转矩脉动的方法。利用有限元工具对一个四相8/6极的开关磁阻电机进行有限元分析,对转矩脉动产生的机理进行研究。针对传统励磁模式下转矩脉动大的问题,介绍了一种新型的阶梯状励磁电流模式,研究该励磁电流模式的参考电流及励磁相重叠角度的参数对转矩脉动的影响。实验表明,所提出的新型励磁电流模式可以降低开关磁阻电机的转矩脉动,通过调节参考电流及励磁相重叠角度的参数可获得最小转矩脉动。 展开更多

关键词 开关磁阻电机 励磁电流模式 励磁参数 转矩脉动

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一种小功率无位置传感器无刷直流电动机控制系统研究 被引量：2

20

作者 彭钰珍 韦忠朝 《微电机》 北大核心 2007年第1期87-89,共3页

为了寻找合适的外围简化电路,配合完善的算法介绍了70 W无位置传感器无刷直流电动机的起动过程、电压检测、电流检测、换相转矩的抑制以及电机相应的控制策略等,给出了实验结果。

关键词 无位置传感器 无刷直流电机 转矩波动 电压 电流 检测

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