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龍圖騰網獲悉北京航空航天大學申請的專利一種小電樞電感高速無刷直流電機低功耗驅動系統及其控制方法獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN115425876B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-09-19發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202211172152.0，技術領域涉及：H02P6/08；該發明授權一種小電樞電感高速無刷直流電機低功耗驅動系統及其控制方法是由李海濤;劉坎強;張海峰;田鴿;楊思怡;史明暢設計研發完成，并于2022-09-26向國家知識產權局提交的專利申請。

本一種小電樞電感高速無刷直流電機低功耗驅動系統及其控制方法在說明書摘要公布了：本發明公開了一種小電樞電感高速無刷直流電機低功耗驅動系統及其控制方法，對于小電樞電感電機，提高開關器件的開關頻率能夠減小其直流母線電流紋波。本發明公開的小電樞電感高速無刷直流電機低功耗驅動系統采用高精度的控制芯片和使用氮化鎵系材料的寬帶隙半導體開關器件的三相全橋電路，能夠大大提高脈寬調制PWM開關頻率。電機內部直流母線電流紋波減少，能夠減小電機內的磁場波動，從而減少由于磁場變化引起的鐵芯損耗。本發明的控制方法，通過考慮不同速度和不同負載時，綜合考慮逆變器損耗和鐵芯損耗，選擇最優的PWM開關頻率，能夠最大程度的降低電機的整體功耗。

本發明授權一種小電樞電感高速無刷直流電機低功耗驅動系統及其控制方法在權利要求書中公布了：1.一種小電樞電感的高速無刷直流電機低功耗驅動系統的控制方法，其特征在于，考慮不同速度和不同負載時，綜合考慮逆變器損耗和鐵芯損耗，選擇最優的PWM開關頻率，最大程度的降低電機的整體功耗； 小電樞電感高速無刷直流電機低功耗驅動系統包括： 控制單元，由DSP微控制器和FPGA模塊組成的數字控制器，負責控制算法運算和換相的邏輯處理； 驅動單元，由驅動電路和三相全橋電路組成，其接受所述控制單元的輸出信號，并且產生輸入高速無刷直流電機的三相電壓； 電流檢測單元，用于電機相電流和直流母線電流的采樣，經過處理后，傳入控制單元； 位置檢測單元，用于檢測轉子的實時位置和估計電機轉速，傳入控制單元； 所述的三相全橋電路是由寬帶隙半導體開關元件組成，所述寬帶隙半導體是由氮化鎵系材料構成； 所述的寬帶隙半導體開關元件工作時的開關頻率為80khz—200khz； 所述控制方法包括如下步驟： 步驟1：通過所述位置檢測單元獲取位置信號，傳入FPGA模塊獲取轉子的實時位置θ和當前電機轉速N，將當前電機轉速N送入DSP微控制器，根據當前轉速N與給定轉速之間的差值，計算下一周期參考電流； 步驟2：通過電流檢測單元獲取無刷直流電機的直流母線電流I，根據直流母線電流I和電流參考值之間的差值，確定下一周期的電壓參考值； 步驟3：根據逆變器開關損耗公式，，確定開關損耗與開關頻率之間的函數關系，其中為逆變器開關損耗，K為常數，為逆變器打開一次需要的時間，為逆變器關閉一次需要的時間，為逆變器開關頻率； 步驟4：綜合考慮開關頻率對電機鐵芯損耗的影響，結合DSP微控制器中的離線損耗表，計算無刷直流電機總體損耗； 步驟5：給出無刷直流電機整體損耗最小的最優開關頻率； 步驟6：根據步驟1中轉子位置θ和步驟5中的最優開關頻率，確定換向信號，對無刷直流電機進行PWM控制。

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