鱼缸水泵永磁无刷电机方波和正弦波驱动的转矩研究

Research on TorqueofthePermanentM agnetBrushlessM otorDriven by

Trapezoidaland SinusoidalCurrent

使 用电磁 场分析 软件 和 Matlab／Simulink仿真工具 ，分 别对永磁 无刷 电机 方波和 正弦波驱 动时 的稳 态 电磁转 矩和动

态电磁转矩进行了仿真分析，对两种驱动方式下的稳态电磁转矩的大小、转矩脉动进行 了比较。结果表明，正弦波驱动较方波驱动稳 态电磁转矩值及转矩脉动减 小，动 态电磁 转矩脉动频率增加 ，但脉动幅值也 同时增加。

Abstract：Usingthe low frequency electromagnetic field simulation software and the Matlab／Simulink，when the surface mounted

rareearth perman entmagnetbrushlessmotorisdrivenbytrapezoidalandsinusoidalcurrent，anditssteady—statetorqueanddynamic

torqueareanalyzed．The analysisresultsshow thatcompared with the one oftrapezoidalcurentdriving scheme，the steady—state

torqueandthetorquerippleofthesinusoidal currentdrivingschemeislower，thedynamictorquerippleisgreaterandofhigherfrequeney·

永磁无刷电机采取不同的磁路结构和电枢绕组形式，可以得到两种不同的反电势波形：正弦波和梯形波。其驱动方式按驱动电流的波形也有两种 ：正弦波驱动和方波驱动。通常具有正弦波反电势的永磁无刷 电机 采用正 弦波 电流驱动 ，电磁 转矩小，转矩脉动小，脉动频率高，理想的正弦波反电势、驱动电流波形。

具有梯 形波反 电势 的永 磁无 刷 电机采用 方龇 流驱动，电磁转矩大 ，转矩脉动大 ，脉动频率低 ，理想的梯形波反 电势 、方波驱动电流波形 然而 ，工程上受加工工艺 的限制 ，永磁无刷 电机 的反 电势 波形难以实现理想的正弦波或方波。

正弦波驱动和方波驱动方式在电路拓扑结构上大致相同，电力电子器件死去的存在，也使驱动电流波形难以实现理 想的正弦波或 方波 。本研究应用 电磁场仿真分析软件和 Matlab／Simulink仿真工具对一台永磁无刷 电机采用方波驱动和正弦波驱动 时的 电磁转 矩 、转 矩脉动进 行研究。