Двигатели производят крутящий момент и вращение посредством взаимодействия магнитных полей в роторе и статоре. В идеальном двигателе - с механическими компонентами, которые идеально обработаны и собранные и электрические поля, которые строят и распадаются мгновенно - выход крутящего момента будет совершенно гладким, без изменений. Но в реальном мире существует множество факторов, которые приводят к непоследовательным моментам, даже если только на небольшое количество. Это периодическое колебание в выходном крутящем моменте энергичного двигателя называется волной крутящего момента.

Математически, волновая волна крутящего момента определяется как разница между максимальным и минимальным крутящим моментом, полученным в рамках одной механической революции двигателя, деленной на средний крутящий момент, произведенный в течение одной революции, выраженной в процентах.

В линейных приложениях движения основной эффект волновой волны состоит в том, что он вызывает непоследовательное движение. А поскольку моторный крутящий момент требуется для ускорения оси до указанной скорости, волновая волна может вызвать волну скорости или «резкое» движение. В таких приложениях, как обработка и дозирование, это противоречивое движение может оказать существенное влияние на процесс или конечный продукт, такие как видимые изменения в схемах обработки или толщину дозируемых клея. В других приложениях, таких как выбор и место, волновая волна и гладкость движения не могут быть критической проблемой производительности. То есть, если шероховатость не является достаточно серьезной, чтобы вызвать вибрации или слышимый шум, особенно если вибрации возбуждают резонансы в других частях системы.

Количество волновой момента, производящая двигатель, зависит от двух основных факторов: конструкция двигателя и метод его контроля.
Моторная конструкция и крутящий момент

Двигатели, которые используют постоянные магниты в своих роторах, такие как бесщеточные двигатели постоянного тока, шаговые двигатели и синхронные двигатели переменного тока, испытывают явление, известное как замирание или крутящий момент. Крайний крутящий момент (часто называемый затратным крутящим моментом в контексте шаговых двигателей) вызвано притяжением ротора и зубцами статора в определенных положениях ротора.

Несмотря на то, что обычно ассоциируется с «выемками», которые можно ощущать, когда открытый двигатель переворачивается вручную, крутящий момент также присутствует, когда двигатель питается, и в этом случае он способствует волновой волне двигателя, особенно во время медленной работы.

Существуют способы смягчить крутящий момент и неровное производство крутящего момента, которое происходит от него - путем оптимизации количества магнитных полюсов и слотов, а также перекоса или формирования магнитов и слотов, чтобы создать перекрытие от одного затратного положения на следующее. И более новый тип бесщеточного двигателя постоянного тока - бесконечный или бесконечный дизайн - убирается с крутящим моментом (хотя и не крутящим моментом), используя ядро ​​статора раны, поэтому в статоре нет зубов для создания периодических привлекательных и отталкивающих сил с магнитами ротора.
Моторная коммутация и крутящий момент

Постоянный магнитный безмолв DC (BLDC) и синхронные двигатели переменного тока часто дифференцируются тем, как их статиторы и метод коммутации, который они используют. Постоянные магнитные синхронные двигатели переменного тока имеют синусоидные статоры раны и используют синусоидальную коммутацию. Это означает, что ток двигателя непрерывно контролируется, поэтому выход крутящего момента остается очень постоянным с низким крутящим моментом.

Для применений управления движением двигатели постоянного магнита AC (PMAC) могут использовать более продвинутый метод управления, известный как полевое управление, ориентированное на поле (FOC). При контроле, ориентированном на поле, ток в каждой обмотке измеряется и контролируется независимо, поэтому крутящая волна уменьшается еще дальше. С помощью этого метода пропускная способность текущего цикла управления и разрешение устройства обратной связи также влияет на качество производства крутящего момента и количество волновой крутящего момента. А усовершенствованные алгоритмы сервопривода могут еще больше уменьшить или даже устранить волновую моменту для чрезвычайно чувствительных приложений.

В отличие от моторов PMAC, бесщеточные двигатели постоянного тока имеют трапециевые статоры раны и обычно используют трапециевидную коммутацию. С трапециевидной коммутацией три датчика зала предоставляют информацию о положении ротора каждые 60 электрических градусов. Это означает, что ток применяется к обмоткам в квадратной форме волны, с шестью «шагами» на электрический цикл двигателя. Но ток в обмотках не может подняться (или падать) мгновенно из -за индуктивности обмоток, поэтому изменения крутящего момента происходят на каждом этапе или каждые 60 электрических градусов.

Поскольку частота пульсации крутящего момента пропорциональна скорости вращения двигателя, на более высоких скоростях мотор и инерция нагрузки могут служить для сглаживания последствий этого противоречивого крутящего момента. Механические методы уменьшения волнового крутящего момента в двигателях BLDC включают увеличение количества обмоток в статоре или количество полюсов в роторе. А двигатели BLDC-такие как двигатели PMAC-могут использовать синусоидальный контроль или даже ориентированный на поле управление для улучшения плавности производства крутящего момента, хотя эти методы увеличивают стоимость и сложность системы.