معرفی یک روش ترکیبی جدید برای کاهش ریپل گشتاور موتور bldc، مبتنی ‌بر کنترل پیش‌بین و مبدل شبه‌منبع ‌امپدانسی

ریپل گشتاور کموتاسیون در عملکرد اینورتر شش مرحله‌ای موتور bldc (موتور dc بدون جاروبک) با ولتاژ ضد محرکۀ ذوزنقه‌ای، تاثیر نامطلوبی می‌گذارد و برای کاربردهای صنعتی، ارتعاش و نویز ایجاد می‌کند. در این مقاله، مدل موتور در زمان‌های غیر کموتاسیون و در طول دورۀ کموتاسیون به ‌دست آمده و با توجه به آن، روش مناسبی برای کاهش ریپل گشتاور، ازطریق برابرکردن شیب جریان قطع‌شونده از موتور و شیب جریان وصل‌شونده به موتور در زمان کموتاسیون ارائه شده است. در سرعت‌های پایین، ریپل گشتاور با استفاده از روش مدولاسیون پهنای پالسِ پیش‌بین کاهش می‌یابد. با این روش، میزان سیکل کاری کلیدی که در کموتاسیون موثر است، پیش‌بینی و در زمان‌های کموتاسیون به کلید اعمال می‌شود. در سرعت‌های بالا با استفاده از مبدل شبه‌‌منبع امپدانسی و مدار انتخابگر این کاهش انجام می‌گیرد. مبدل شبه ‌منبع ‌امپدانسی و مدار انتخابگر، ولتاژ ورودی اینورتر را در زمان‌های کموتاسیون افزایش می‌دهند و مقدار آن را به چهار برابر ولتاژ ضد‌ محرکۀ موتور می‌رسانند و از این طریق ریپل گشتاور را در سرعت‌های بالا کاهش می‌دهند. نتایج تئوری و تحلیلی با استفاده از شبیه‌سازی‌های انجام‌شده در نرم‌افزار plecs تایید می‌شوند.

introducing a new hybrid method to reduce bldc motor torque ripple, based on predictive control and quasi z-source converter

the commutation torque ripple adversely affects the performance of the six-phase inverter of the bldc motor with trapezoidal back emf and creates vibration and noise for industrial applications. in this paper, the motor model is obtained in non-commutation times and during the commutation period, and according to that, a suitable method to reduce the torque ripple, by equalizing the slope of the current disconnected from the motor and the slope of the current connected to the motor during commutation, is presented. at low speeds, torque ripple is reduced using predictive pulse width modulation technique. with this method, the duty cycle of the switch involved in the commutation is predicted and applied to the switch during the commutation intervals. at high speeds, this reduction is done using quasi z-source converter and selector circuit. the quasi z-source converter and the selector circuit increase the input voltage of the inverter during commutation intervals and increase its value to four times the back emf voltage of the motor, thus reducing the torque ripple at high speeds. the theoretical and analytical results are verified using the simulations performed in the plecs software.