摘要：基于無刷直流電動機換相過程電磁轉矩的分析，推導出考慮繞組電阻和電感的換相轉矩波動公式，并與現有文獻常引用的carlson典文獻只考慮電感忽略繞糾電阻的換相轉矩波動分析結果比較。給出了換相轉矩波動率與繞組電磁時間常數和轉速的關系關鍵詞：無刷直流電動機；換相過程；換相轉矩波動；電感

O  引  言

    轉矩波動，又稱為轉矩脈動，是無刷直流電動機的突出問題。近年，無刷直流電機的轉矩波動及其抑制技術一直成為兀刷直流電機研究熱點之一無刷卣流電機的轉矩波動問題制約了其在要求低紋波速度的凋速系統和高精度位置伺服控制系統的應用。對于高精度高穩定度的系統轉矩波動是衡最無刷疽流電動機性能的一項重要指標此外，轉矩波動也是電機產生轉動和噪聲的原因。因此，分析轉矩波動形成的原因，研究降低或抑制轉矩波動的方法有重要的意義。

造成無刷直流電動機轉矩波動有多方面的原閑，其中，電流換相引起的轉矩波動是比較主要的。三相星形連接的無刷直流電動機大多采用三相六狀態控制，若希望產生的轉矩保持恒定，則需要有理想的反電動勢波形，梯形平頂部分不小十120。，并供給相應的方波驅動電流．當方波的電流與梯形波的反電勢相位一致，并且在120。電角度內幅值恒定，電機的輸出轉矩將是一個常數，即沒有轉矩波動但是這只是理想情況，由于繞組電感的存在，電流的上升時間和下降時間不可能無限短，使得實際棚電流并不是理想的方波，而且電機換相也會造成非換相相電流的波動，因此引起轉矩波動。電機在每次換相期間由換相引起的轉矩波動稱為換相轉矩波動對于一臺設計制造精良的無刷直流電機來說，即使齒槽轉矩波動和諧波轉矩波動較小，而換相轉矩波動卻可能達到平均轉矩的50％左右。因此，分析和抑制換相轉矩波動成為減小電機整體轉矩波動的關鍵問題本文討論無刷直流電動機沒有PwM的自然換相情況下，研究分析考慮繞組電阻和電感時的換相過程電磁轉矩波動，給出了無刷直流電動機的換相轉矩波動率、換相時間與繞組電磁時間常數和轉速的函數關系式，它們是Kσ和z的函數。并指出現有文獻常引用的carlson經典文獻只考慮繞組電感忽略繞組電阻的換相轉矩波動分析結果只適合x很小，即大電感或高速電機情況。本文的換相轉矩波動分析兼顧了x的不同范圍，即時問常數大小不同和各種轉速范同電機的情況，是更全面的分析。還以一實例討論了換相時間與轉速關系。

結論(1)同時考慮繞組電感和電阻的換相轉矩波動分析得到的轉矩波動表達式、轉矩波動率Tbd和t1／T公式，它們是Ku和x的函數，即與電機繞組時間常數和轉速有關。

    (2)carlson在經典文獻只計繞組電感忽略繞組電阻的換相轉矩波動分析，得到的換相轉矩波動與轉速關系只適合x很小，即大電感或高速電機情況。

    本文的換相轉矩波動分析兼顧了x的不同范圍，即時間常數大小不同和各種轉速范圍電機的情況，是更全面的分析。

    (3)在x很小時，在半速和高速區的分析結論與忽略繞組電阻的換相轉矩波動分析的情況圖l(a)和(b)的結果一致。

(4)忽略電阻分析的情況圖1(c)低速區的結果認為接近于堵轉狀態時，E≈O，轉矩波動△T=-50％是不正確的。當接近于堵轉狀態時，換相周期時間T已很長，x已很大，轉矩波動接近于一20％。

(5)在半速u=4E時，轉矩波動為O的結論只是在x小于O.02才成立。當x大于0.02以后，在半速時，轉矩波動并非為0。對于x較大的電機，轉矩波動接近-33％。