２４０。时，可得到定子圆周Ｘ（ａ相）、Ｙ（ｂ相）、Ｚ（ｃ相）

处的转子气隙磁场强度分别为

Ｂ。＝Ｂ，（一０）

Ｂ

ｒｂ＝Ｂ，（１２００

０）

Ｂ。＝Ｂ。（２４０。一０）

在无刷直流电机中，不考虑电枢反应，定子各

相绕组的反电势

Ｐ，＝ｋＮＢ，：ｈ＝ｋＮＢ，；ｆＲ∞ｉ＝ａ，ｂ，ｃ

（１）

式中

＾——等效绕组系数

Ｎ——电机每相串联导体数

ｚ一一转子等效长度

Ｒ——电机转子半径

ｍ——转子转速（电弧度／ｓ）

若电机定子绕组为整距绕组，则＾＝１。

本文讨论的无别宣流电机逆变器采用强追换流

技术。电机保留有中线，换流状态下，电机三相电

流之和不为零，且只有一相参与换流；非换流状态

下，电机两相导通，ｉ。＋ｉｂ＋ｉ。＝０。则可建立图２

所示电路模型。

图２电机等效电路模型

其中在非按流状态下

…ＵＪ－Ｕｏ。］＝［：５

Ｒ。，１．｜ｋ『ｉｉｔｌＪ＋百ｄ【ＭＬ，ＭＬ，］Ｊｆｋ÷ｉ。］＋［：］

ｉ，＋｛±＝０

（２）

ｉ。＝ｉｆ＝ｏ

式中，Ｊ、＾＝ａ、ｂ、ｃ，ｊ≠＾，Ｍ为ｊ、＾相绕组

间的互感。

换流状态下

“女一“。＝尺＾＋枣以＋“

（３）

４＋ｉ。＝０

电机转子运动方程为

鲁＝号（ｋ—ＴＬ－啪）

（４）

ｄｄ

万２。

式中，——转动惯量

丁一——电机电磁转矩

ｎ——电机负载

女。——阻尼系数

其中

丁竹Ⅱ＝（ｅ ａｉ。＋ｅｂ“＋ｅｅｉ。）／叫

＝ｋＮｔＲ［Ｂ，（一∞ｉ。＋Ｂ，（１２０。一０）ｉｂ＋

Ｂ，（２４０４一口）ｉ，］

３无刷电机系统建模

３．１系统结构

从系统一体化的角度考察永磁无刷直流电机系

统，其主要组成有：①电机模块。②变频器模块

（斩波器与逆变器）。③开关管触发逻辑模块。④转

速／电流控制模块。

三相永磁无刷直流电机系统原理见图３，其逆

变器电路采用直一交变流器，６拍控制，６个晶闸

管ＶＴｌ～ＶＴ６由ＰＷＭ送出相应信号实现通断，每

隔１／６周期（６０。电角度）换相一次，每次一个晶

闸管换相，每个晶闸管导通１２０。电角度。系统的

控制目标是使电机跟随电机设定转速”；（或％）

运行。系统中永磁无刷直流电机的建模可参考本支

第２节；电机控制系统由带限幅环节的转速和电流

ＰＩ调节器组成【３］。

图３永磁无届５直流电机系统原理图

一５７

万方数据