造成直流无刷(shuā)电机转矩波动有多(duō)方面的原因,可以分为以下几个方面:电磁转矩产生原(yuán)理引起的转矩波动、电流换相引(yǐn)起(qǐ)的转矩波动(dòng)、齿槽效应引起的转矩波动。此外,还有电枢反应和电机(jī)工艺缺陷引起的转矩波动等。分述如下:
非理想反电动势(shì)波(bō)形引起原理性电磁转(zhuǎn)矩波动
从工作原理(lǐ)看正弦波驱动是一种高性(xìng)能的控制方式,电流是连续的、三相正弦波交流电流与三相绕组中的(de)三相正弦波(bō)反电动势共同作用产生光滑平稳的电磁转(zhuǎn)矩。理论(lùn)上可获得与转角无(wú)关的均匀输出转矩,良好设计的系统可做到3%以下的低(dī)纹波转矩。而方波驱动定子磁场是非连续(xù)、步进式旋转,从电磁转矩产生原理就决定了直流无刷电机转矩波动比正(zhèng)弦波(bō)驱动要大许多。尽管在反(fǎn)电动势为梯(tī)形波,平顶宽度120°电角(jiǎo)度,定子电(diàn)流为方波的理想情况下,不考虑换相过程时,产生的电磁转矩将为恒值,理论上没有转矩波动。但在实际电机,由于设计和制造方面的原因,很难做到反(fǎn)电动势(shì)为平顶宽度120°电角度的梯形波;实际上,大(dà)多数直流(liú)无(wú)刷电机(jī)的反电动势波形都不可(kě)能是(shì)梯形波,而更接近于正弦波;这样,电流波(bō)形也就必然偏离方波,这(zhè)些非(fēi)理想情况都会导致(zhì)其电磁转矩存在原(yuán)理性波动。