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第 17 卷第 3 期电工技术学报 2002 年 6 月
混合式步进电动机的谐波电磁转矩分析
AnalysisofHarmonicElectroma gneticTor quesofH ybridSte ppingMotors
王英田一(大连铁道学院电气信息分院 116028 )
王宗培(哈尔滨工业大学 150001 )
WangYin g TianYi (DalianRailwa yInstitute 116028 China)
WangZon gpei ( HarbinInstituteofTechnolo gy 150001 China)
摘要研究了五相混合式步进电动机的不对称性, 分析了不对称性与 3 次谐波电流对电动机
谐波电磁转矩的影响, 提出了不对称性可在电动机的反电动势中体现, 且导致电动机产生较大的
2 次谐波电磁转矩分量, 对转子齿数较多的电动机, 为减小相位误差, 特别要注意提高机械加工
精度, 分析研究结果为采取相应措施抑制电动机的 2 次谐振提供了必要的理论依据。
关键词: 步进电动机谐波电磁转矩谐振
中图分类号: TM383 6
Abstract ThecharacteristicsofbackEMFandharmonicelectroma gnetictor quesareinvesti gated
foranunbalanced5 phaseh ybridste ppingmotor Basedontheanal ysisofthose,itis proposedthat
theam plitudeofthesecondharmonicelectroma gnetictor queisthelar gestonebecauseoftheunbal
ancedbackEMFandthethirdharmonic phase current Experimentalresultsa greewiththeanal ytical
ones
Keywords: Steppingmotor,harmonicelectroma gnetictor que,resonance
1 引言由于该转子齿数是定子相数和极数的整数倍, 因而
存在着定子磁极极靴采取人工错位导致的不对称
混合式步进电动机问世以来, 在开环高分辨率
性[2] , 同时, 制造误差也会导致某种程度的不对
系统中得到广泛应用。开环系统的一个主要缺点就
称性。电动机的不对称性特性如何表现, 对电磁转
是电动机在某些运行频段具有振荡的倾向。五相混
矩产生何种影响, 是一个需要加以研究和分析的问
合式步进电动机的振荡特性实验研究表明, 电动机
题。本文分析了五相混合式步进电动机的不对称性
开环运行时存在多个振荡区间, 除了负阻尼导致的
在电动机反电动势中的表现, 研究了不对称现象及
自激振荡区间以外,2 次谐振的幅值最大[1] 。步进
3 次谐波电流对谐波电磁转矩的影响, 提出了不对
电动机的谐振与谐波电磁转矩直接相关, 为抑制和
称会导致电动机产生较大的 2 次谐波电磁转矩, 是
消除电动机的振荡特性,