论永磁同步电机的转矩脉动抑制范文

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【摘要】针对变频空调在低速运行阶段有很大的转矩脉动，并伴随明显的振动和噪声;同时，由于各类传感器的安装，不仅加大了系统的制造成本，也会使维护变得十分繁琐，使永磁同步电机在变频空调中的推广及应用受到制约。本文分析了转矩脉动出现的原因，列举了常见的转矩脉动抑制方法，结合现代控制理论提出了基于定子电流的算法。

【关键词】永磁同步电机；转矩脉动；抑制

0引言

变频空调以节能、噪声低等优点，被人们所喜爱，采用永磁同步电机作为变频空调压缩机的驱动源，可使产品体积做的更小，噪声降低很多。但是受制于电机本体设计工艺不理想以及逆变器逆变时会出现高次谐波，永磁同步电机在低速运行时转矩脉动会很明显。高速运行阶段由于机械惯性的存在转矩脉动会被克服，但在低速运行时转速误差就会比较明显，表现为严重的低频噪声和电机振动。而低频正是电机工作的有效区间。因而，如何有效解决低速转矩脉动这一问题成为变频空调向更宽广领域发展的关键。

1转矩脉动分类

（1）齿槽转矩脉动齿槽转矩是永磁同步电机的固有缺陷，在电机控制过程中齿槽转矩会添加一定的扰动负载，使电机运转出现转矩脉动。转矩脉动最明显的特征就是使电机的电磁噪声大大增加，加大电机轴承不必要的磨损，严重时会损坏电机结构。

2最优控制理论

线性二次型最优控制最典型的特征是系统的性能具有二次型特性，最优解能够用统一的表达式进行表示，因此获得的最优控制规律为状态的反馈形式，方便计算和工程上的实现。

3结论

针对永磁同步电机的低速转矩脉动问题，分析了其产生原因，对照现有控制策略的优缺点，采用最优控制算法，剔除了与转速有关的干扰项，采用正确的控制规律，将最优控制与定子电流误差缩小有机结合，实现对永磁同步电机的低速转矩脉动的抑制。

参考文献

[1]李光友,王建民,孙雨萍.控制电机(第2版)[M].机械工业出版社,2015.

[2]纪志成,姜建国,沈艳霞,等.永磁无刷直流电动机转矩脉动及其抑制方法[J].微特电机,2003,31(5):33-37.

[3]张金平,黄守道,高剑,等.减小永磁同步电动机电磁转矩脉动方法[J].微特电机,2010,38(10):16-18.

作者：胡霞；卢凯；江祖旺 单位:安徽理工大学电气与信息工程学院