基于模型的电机brushless DC motor (BLDCM)控制方法

news2024/11/23 19:06:09

(无框)力矩电机,全称应该为永磁无刷直流(无框)力矩电机,其显著的特征是:

  • 较大的径长比(diameter-to-length ratio)
  • 较多数目的磁极(magnet poles)

无框架电机是传统电机中用于产生扭矩和速度的部分,但没有轴、轴承、外壳或端盖。 无框电机只有两个部件:转子和定子。 转子通常是内部部件,由带永磁体的旋转钢圆环组件构成,直接安装在机器轴上。 定子是外部部件,齿轮外部环绕钢片和铜绕组,以产生紧密攀附在机器壳体内的电磁力

无框电机通常安装在先进的机器中,具有以下优势:

  • 提升机器性能
    • 直接耦合(无背隙)
    • 更高的系统带宽
    • 提高机器效率
  • 结构更紧凑
    • 机器占用空间更小
    • 单位体积扭矩最高

PM无刷直流电动机的动态建模及其控制方案

这类电机多以无框的形式出现,方便使用者将其集成于相应的机器人关节模组(驱动器)之中!!!

协作机器人无框电机

PM无刷直流电机的建模

定子绕组的耦合电路方程为

电磁转矩由:

具有惯性J、摩擦系数B、负载力矩Tl的简单系统的运动方程为:

与电转子的速度和位置有关

系统以状态空间形式转换为

直流无刷电机系统组成图:

参考文献:

【1】为什么力矩电机呈现为扁平状?——关于无框力矩电机的一些介绍 - 知乎 (zhihu.com)icon-default.png?t=N7T8https://zhuanlan.zhihu.com/p/90120480

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