孙丽兵，王金玉，陈国良，潘 杰，张丽莹

(上海太阳能科技有限公司，上海 201108)



无刷直流电动机驱动系统研究

孙丽兵，王金玉，陈国良，潘 杰，张丽莹

(上海太阳能科技有限公司，上海 201108)

系统阐述了无刷直流电动机的基本原理和工作特性，比较分析了无刷直流电动机不同控制策略下的数学模型及拓扑结构。为了分析换相电流及转矩脉动的原理，基于上、下桥臂 PWM调制换相控制方法进行理论及仿真分析，通过仿真验证了所分析方法的正确性和有效性。

无刷直流电动机；驱动电路；转矩波动；换相

0 引 言

无刷直流电动机不仅具有运行效率高、无励磁损耗、控制简单以及调速性能好等特点，又具有结构简单、无需换向器、运行可靠、维护简便等诸多优点，已经在诸多领域中具有广泛应用[1-3]，也是目前研究人员比较关注的一种新型电机。无刷直流电动机由电动机主体和驱动器组成，是一种典型的机电一体化产品，它集成了电力电子技术、现代自动控制理论、永磁材料、电机设计、传感器技术、系统电路等不同领域为一体，是现代控制领域新技术的综合体[4-9]。

本文分析了无刷直流电动机不同控制策略下的数学模型及拓扑结构，并详细地分析了驱动系统PWM调制原理，通过PSIM电力电子仿真软件进行相应仿真，仿真结果验证了理论分析的正确性。

1 无刷直流电动机数学模型及驱动电路拓扑

无刷直流电动机采用三相变量数学模型，绕组三相对称，忽略涡流损耗和磁滞损耗，不考虑电机的齿槽效应和铁心磁路饱和的影响，气隙磁场分布近似梯形波。……