家用电器洗衣机、风扇等用的电机有转矩脉动。此电机就是永磁无刷直流电机,不仅具有良好的动静态性能指标及运行效率高调速性能,还具有体积小、重量轻、输出力矩大等优点。永磁无刷直流电机不只是在家电的应用,还在工业、农业等领域有着广泛的应用。

永磁无刷直流电机的一项很重要的特性就是转矩特性,最为主要的还是电机产生的平均转矩大小及转矩平稳性。由于无刷直流电机转矩产生的机理不同,主要有齿槽转矩与纹波转矩。

齿槽转矩;由于永磁无刷直流电机的齿槽和转子的永磁体磁钢相互作用产生的转矩,其随空间位置变化而呈周期性变化。齿槽转矩总是试图将电机的转子定在某个位置。

齿槽转矩是永磁无刷直流电机的固有特性。当永磁无刷直流电机在低速运行时,齿槽转矩将明显引起速度波动,从而产生噪声与振动。

纹波转矩;由于永磁无刷直流电机定子电流产生的磁动势和转子永磁磁通相互作用产生的转矩,其又分磁阻转矩和电磁转矩。磁阻转矩;由于电机转子转动引起的磁阻变化和定子电流产生的磁阻相互作用产生的转矩。电磁转矩;由于电机的定子电流产生的磁动势和永磁磁通相互作用产生的转矩。因为永磁无刷直流电机永磁体的磁导率和空气基本相等,而且转子磁阻不随转子位置变化而变化,所以永磁无刷直流电机的磁阻转矩是可以忽略不计的。

转矩脉动对电机运行有何影响?

由于齿槽转矩脉动是永磁无刷直流电机的固有特性,也是它的缺陷。因此该缺陷会引起电机的转速波动、噪声、机械振动,于是限制了电机在高精度位置以及速度控制系统等一些方面的应用。

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