电机转矩波动的来源以及危害详解

转矩波动的来源

电机转矩就是电机转动的力量大小，转矩波动不仅引发电机本体振动，连带电机直接或间接接触的部件都会振动。转矩波动（Torque ripple）的主要来源有：转矩电流波动、齿槽力矩、加工工艺等。

转矩波动的危害

噪声大

噪声的危害程度主要取决于噪声的频率、强度及暴露时间。噪声不仅对人们的生活和工作造成干扰，还对听力造成损伤，甚至诱发多种致癌致命的疾病。

电机运用于很多日常生活中产品中，比如风扇、空调、吊扇等，风扇噪声大、空调噪声大将直接影响睡眠质量。

容易引起系统共振

19世纪初，一队拿破仑士兵在指挥官的口令下，迈着威武雄壮、整齐划一的步伐，通过法国昂热市一座大桥。快走到桥中间时，桥梁突然发生强烈的颤动并且最终断裂坍塌，造成许多官兵和市民落入水中丧生。后经调查，造成这次惨剧的罪魁祸首，正是共振！因为大队士兵齐步走时，产生的一种频率正好与大桥的固有频率一致，使桥的振动加强，当它的振幅达到最大限度直至超过桥梁的抗压力时，桥就断裂了。

转矩周期性波动，如果产生的频率与系统固有频率一致，那么将引起共振，特别是一些外壳为塑料的产品，转矩波动非常容易产生共振现象，如风扇共振、空调共振等。

电磁干扰大、EMI认证不通过

转矩波动的源头之一为电流波动，变化的电流产生变化的磁场，电流波动大导致辐射大，以至于传导和空间辐射超标。

加工精度差：力矩波动，导致加工不均匀，甚至导致加工部件断裂，损坏等现象。

加快系统老化：力矩波动，导致机械部件出现周期性的一侧受用磨损。

转矩波动的改善

电机本体改善：反电势波形设计为正弦，电机斜槽设计，最小齿槽力矩。

采用FOC技术，时刻控制转矩平稳，控制精度高、电流正弦变化，最大程度减小转矩电流波动。

方波电流波形

FOC电流波形