出于經(jīng)濟和環(huán)境方面的考慮，電動汽車（EV）成為人們關(guān)注的焦點，試圖提出減少燃油消耗的解決方案。電機是任何電動汽車傳動鏈中最重要的部分之一，在這方面，與其他類型的電機相比，無刷直流（BLDC）電機具有許多優(yōu)勢，因此前景十分廣闊。無刷直流（BLDC）電機具有重要的轉(zhuǎn)矩密度，重量輕，氣隙磁通密度高，加速度大，效率高和強大的功率重量比的特點。 無刷直流（BLDC）電機相對于傳統(tǒng)的有刷直流電機具有明顯的優(yōu)勢，因此，在市場上和運動控制應(yīng)用中得到了迅速的采用。維護更少，運行速度更快，結(jié)構(gòu)更緊湊，電氣噪聲更少，更好轉(zhuǎn)矩重量比。盡管有這些好處，但BLDC電機的成本仍高于傳統(tǒng)的DC電機，因為它們需要電機驅(qū)動控制器（用于電子換向）和轉(zhuǎn)子位置傳感器。 無刷直流（BLDC）電機有許多優(yōu)點，但它們具有局限性，一個主要問題是齒槽轉(zhuǎn)矩，它會引起轉(zhuǎn)矩波動和非正弦反電動勢，易于出現(xiàn)扭矩脈動，這些脈動會引起噪聲和振動，嚴重限制了系統(tǒng)的性能，特別是在高精度和高穩(wěn)定度應(yīng)用中。 在高速應(yīng)用中，轉(zhuǎn)矩脈動可以被負載的慣性濾除，在低速時，轉(zhuǎn)矩脈動最明顯，這會極大地限制性能。轉(zhuǎn)矩脈動是由無刷直流（BLDC）電機和PWM驅(qū)動控制器設(shè)計引起的，包括電機中的幾何缺陷，換向不精確，電流驅(qū)動的保真度。波形，相位延遲，摩擦和電機中的磁滯，可以通過更好的電機設(shè)計或使用更好的驅(qū)動器控制器來減少這些扭矩竄動。 轉(zhuǎn)矩脈動分為兩大類：齒槽轉(zhuǎn)矩和換向轉(zhuǎn)矩，齒槽轉(zhuǎn)矩是由于轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時定子槽的開口而導致的磁阻變化而產(chǎn)生的。齒槽轉(zhuǎn)矩可通過改變電機設(shè)計來減少，例如定子槽的偏斜，選擇分數(shù)槽/極電機設(shè)計或選擇相對于槽螺距的磁體寬度。定子疊片的傾斜是減少轉(zhuǎn)矩波動的有效方法，使用了帶有封閉槽口的無刷直流（BLDC）電機相同的尺寸和規(guī)格，包括定子疊片的偏斜技術(shù)，通常的做法是選擇與定子槽間距相稱的偏斜角，選擇盡可能大的齒槽轉(zhuǎn)矩的最佳偏斜角。 換向轉(zhuǎn)矩脈動是由變頻器的PWM逆變器引起的并且是由于電流遲滯或逆變器產(chǎn)生高頻電流紋波，在換相期間，當一個相關(guān)閉時，另一相打開，各個相電流的上升和下降速率不相等。因此，在換相期間由兩個電流產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩相位添加一個完全勵磁的轉(zhuǎn)矩值，這將允許在換向間隔內(nèi)產(chǎn)生平穩(wěn)的轉(zhuǎn)矩。 為了最小化換向轉(zhuǎn)矩脈動，需要改進BLDC驅(qū)動器，電機驅(qū)動器設(shè)計中使用了幾種方法來最小化換向轉(zhuǎn)矩脈動。一種方法是添加電感電容（L-C）濾波器，以“減少逆變器輸出到電機的高頻分量。降低轉(zhuǎn)矩脈動的一個關(guān)鍵因素是通過調(diào)整繞組的導通相位以使其適當補償來消除轉(zhuǎn)矩諧波。還有其他四種方法可以實現(xiàn)轉(zhuǎn)矩脈動的降低：（1）使用直接轉(zhuǎn)矩控制， （2）動態(tài)改變輸入電壓，（3）添加扭矩估計電路，以及采用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和主動干擾抑制控制。 結(jié)論： BLDC電機驅(qū)動器的設(shè)計不僅克服了成本問題，而且還提供了傳統(tǒng)DC電動機無法實現(xiàn)的BLDC電機驅(qū)動器的性能，無需轉(zhuǎn)子位置反饋傳感器的實現(xiàn)是BLDC電機驅(qū)動器設(shè)計中可以節(jié)省成本的最新趨勢之一。電機驅(qū)動器中PWM開關(guān)策略的變化有望消除與轉(zhuǎn)矩脈動相關(guān)的問題。 BLDC電機驅(qū)動技術(shù)的另一個主要趨勢是將BLDC電機和驅(qū)動電子設(shè)備集成到一個封裝中，以簡化系統(tǒng)，最小化互連電纜，降低噪聲并解決電機驅(qū)動器兼容性問題。 編輯：常州永沛