柴 俊

(无锡机电高等职业技术学校，江苏 无锡 214028)

无刷直流电机是一种新型永磁电机，随着电力电子技术及新型永磁材料的发展而不断成熟。无刷直流电机换相是通过外部的电子电路而实现，用于换相的装置也起到调速的作用。电刷和换相器不直接接触，减少了电火花的产生，也大大降低了电机损耗和噪音，可避免由于机械换相导致的无线电干扰，也使得电机本体体积缩小，重量变轻[1]。目前无刷直流电机在工业、交通、航空航天、军工、伺服控制领域以及家用电器领域得到广泛应用。

本次研究主要基于无刷直流电机的数学模型，介绍目前比较热门的无刷直流电机的滞环控制策略，同时依据电机的数学模型和滞环控制思路对无刷直流电机进行仿真实验。

1 无刷直流电机数学模型

由于无刷直流电机的气隙磁场、反电动势以及电流是非正弦的，因此通常采用的直、交轴坐标变换已经不是有效的分析方法。本文中直接利用电动机本身的相变量来建立数学模型。

为了简化分析，假设电机的气隙感应电动势呈梯形分布，忽略电机中的磁滞和涡流损耗，定子齿槽的影响忽略不计，三相绕组完全对称[2]。

由以上的假设条件，无刷直流电机每相绕组的相电压由电阻压降和绕组感应电势2部分组成，其三相绕组电压平衡方程可表示为：

(1)

式中：Ua、Ub、Uc是定子绕组各相电压；R是各相绕组电阻；Ia、Ib、Ic是定子绕组各相电流；ea、eb、ec是定子绕组各相反电动势；Ls是每相绕组的自感；……