matlab在无刷直流电机测试中应用

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1、《电气开关》(2015．No．4)文章编号：1004—289X(2015)04—0092-03MATLAB在无刷直流电机测试中的应用范新权(福建省瑞盛电力科技有限公司，福建福州350003)摘要：通过对无刷直流电机的数学模型进行分析，依据得到的无刷直流电机的数学模型，在MATLAB／simulink中搭建无刷直流电机的仿真模型，得到被仿真电机模型相电流波形。然后利用MATLAB信号处理的小波分析函数，对仿真得到的相电流进行去噪。验证了MATLAB在无刷直流电机测试中的重要应用。关键词：无刷直流电机；MATLAB；仿真；信号处理中图分

2、类号：TM381文献标识码：BApplicationofMATLABintheBrushlessDCMotorTestFANXin-quart(FujianProvinceRazensElectricPowerScienceandTechnologyCo．，Ltd，Fuzhou350003，China)Abstract：ByanalyzingthemathematicalmodelforbrushlessDCmotor，basedonthemathematicalmodelbrushlessDCmotor，buildasimulat

3、ionmodelofBLDCMinMATLAB／simulink，andgetthemotorphasecurrentwaveform．Thenu-singthewaveletanalysisfunctionsinMATLAB，denoisingthephasecurrentthatobtainedbysimulation．WhichverifytheMATLABisanimportantapplicationinbrushlessDCmotortests．Keywords：bmshlessDCmotor；MATLAB；simula

4、tion；signa1processing非常大的作用，不仅可以利用MATLAB来仿真被测电1引言机的运行状态，而且利用MATLAB的函数库可以方便无刷直流电机(BrushlessDirectCurrentMotor，地实现各种信号处理功能。BLDCM)由于其转速／扭矩比高、运行特性好、效率高、2无刷直流电机的数学模型噪声低和转速一转矩特性好等优良特性，被广泛应用于航空航天、汽车、家用电器等领域。在使用中一旦出在测试无刷直流电机的相关参数之前，需要清楚现性能降低或发生故障，将会对企业的正常生产和居无刷直流电机的数学模型。由无刷直流电

5、机的相关理民的正常生活造成影响。因此，研究无刷直流电机的论知道，当无刷直流电机的驱动方式采用全桥式两两特性测试技术，更快、更准确地实现无刷直流电机参数导通时，定子合成磁场在空间并不是连续旋转的磁场，的检测就显得格外重要。而是一种步进式的旋转磁场，它的每一个步进角是无刷直流电机参数测试的传统方法是利用测功机60。电角度。也就是说转子每转过60。的电角度时，功等设备来实现，这些测试方法由于设备庞大笨重，不利率电子开关就进行一次电流换向，定子的磁状态也就于实验的便捷操作。因此，近年越来越多的企业和高相应的改变一次方向。由此可见，电机在一个

6、周期之校将电机测试方法的研究转向利用各种传感器对电机内有六个磁状态，每一状态都是两相导通，而每一相绕运行过程中的某些信号进行采集，然后运用信号处理组中连续流过电流的时间则是对应于转子旋转120。的方法从这些信号中提取特征信号，用以分析被测电电角度所需的时间。三相六状态无刷直流电机的主回机的各项参数。在这个过程中，MATLAB软件发挥了路如图1所示。为了便于分析，假设无刷直流电机满足以下条基金项目：福州市科技计划项目(2013一G一95)；福建省物联网发展专项资金项目(2013WLW—I)02)件¨：《电气开关》(2015．No．4)

7、(1)电机工作在两相导通，第三相悬空的状态，电式中，为电机的负载转矩；B为无刷直流电机机三相绕组的阻抗对称，呈星型连接；的阻尼系数；．，为元刷直流电机的转动惯量。(2)气隙磁场为梯形波分布且近似认为平顶宽度3无刷直流电机的simulink仿真模型是120。电角度；定子电流和转子磁场分布均完全对称；根据两相导通三相星形六状态下的无刷直流电机的数学模型，利用MATLAB／simulink中的相关模块，可搭建出无刷直流电机控制系统的仿真模型_3J，如图2所示。整个仿真模型采用模块化设计，包括无刷直流电机本体模块、电压逆变模块以及信号波形显

8、示等模块。无刷直流电机的本体按三相六状态运行方式，在给定三相电压输入和恒定负载的情况下，输出信号有三相电流信号、电机的转矩和转速、三相绕组的电动势以及转子的位置信号(相位角)，整个本体模块作为一个子系统接人无刷直流电机的仿真模型当中。