造成直流無刷電機(jī)轉(zhuǎn)矩波動(dòng)有多方面的原因,可以分為以下幾個(gè)方面:電磁轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生原理引起的轉(zhuǎn)矩波動(dòng)、電流換相引起的轉(zhuǎn)矩波動(dòng)、齒槽效應(yīng)引起的轉(zhuǎn)矩波動(dòng)。此外,還有電樞反應(yīng)和電機(jī)工藝缺陷引起的轉(zhuǎn)矩波動(dòng)等。分述如下:
非理想反電動(dòng)勢(shì)波形引起原理性電磁轉(zhuǎn)矩波動(dòng)
從工作原理看正弦波驅(qū)動(dòng)是一種高性能的控制方式,電流是連續(xù)的、三相正弦波交流電流與三相繞組中的三相正弦波反電動(dòng)勢(shì)共同作用產(chǎn)生光滑平穩(wěn)的電磁轉(zhuǎn)矩。理論上可獲得與轉(zhuǎn)角無關(guān)的均勻輸出轉(zhuǎn)矩,良好設(shè)計(jì)的系統(tǒng)可做到3%以下的低紋波轉(zhuǎn)矩。而方波驅(qū)動(dòng)定子磁場是非連續(xù)、步進(jìn)式旋轉(zhuǎn),從電磁轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生原理就決定了直流無刷電機(jī)轉(zhuǎn)矩波動(dòng)比正弦波驅(qū)動(dòng)要大許多。盡管在反電動(dòng)勢(shì)為梯形波,平頂寬度120°電角度,定子電流為方波的理想情況下,不考慮換相過程時(shí),產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩將為恒值,理論上沒有轉(zhuǎn)矩波動(dòng)。但在實(shí)際電機(jī),由于設(shè)計(jì)和制造方面的原因,很難做到反電動(dòng)勢(shì)為平頂寬度120°電角度的梯形波;實(shí)際上,大多數(shù)直流無刷電機(jī)的反電動(dòng)勢(shì)波形都不可能是梯形波,而更接近于正弦波;這樣,電流波形也就必然偏離方波,這些非理想情況都會(huì)導(dǎo)致其電磁轉(zhuǎn)矩存在原理性波動(dòng)。