第 3 章

通过仿真探索电机行为

上一部分介绍的模型记录了速度、电压、电流和转矩等信号。为了探索电机和控制器的行为，现在运行该模型。顶部图用绿色线表示期望速度，用红色线表示测得速度。可以看到，速度以 100 rpm 的增量从 100 上升到 500 rpm。在底部图中，您可以看到控制器如何调节电压，使电机以期望的速度旋转。

我们可以很明显地看到，测得速度信号中存在波纹。底部的放大图显示转子何时转移扇区。对比扇区图和速度图，可以清晰地看到，观测到的速度信号波纹与换相之间存在某种关联，因为波纹的模式与每个换相周期的开始均存在一致性。

回顾一下换相过程。其中一个相位被拉高或拉低，一个相位保持其当前状态，第三个相位处于打开状态。如果三相电流像下图那样发生突变，我们看到的波纹模式就会消失。

但在现实中，当驱动相位时，电流不会发生瞬变，需要一定的上升时间。

如中部图所示，三相电流的上升经过了一段时间，由此导致速度信号产生波纹。但速度不是唯一受影响的信号；在转矩响应中也有波纹，如之前的底部图所示，因为电流和转矩成比例。此转矩波纹是 BLDC 电机梯形控制的主要缺点之一。借助更先进的磁场定向控制（通常用于驱动 PMSM 电机），可以克服梯形控制的一些缺点。

有关磁场定向控制的更多信息，请查阅以下简介：使用 MATLAB 和 Simulink 进行磁场定向控制