顶置式电动搅拌器也叫机械搅拌器和悬臂式搅拌器，可进行液体混合，固液悬浮，气液或者液液分散。适用于生物、理化、化妆品、保健品、食品、试剂等实验领域。是液体混和搅拌的实验设备。传统的顶置式电动搅拌器驱动系统采用微型串激电机或永磁直流有刷电机作为驱动电机，但存在一些缺点，既存在机械换向器和电刷从而导致电机容量有限、噪声大且可靠性不高。

随着电子电子科技和微控制技术迅速发展而成熟起来的永磁直流无刷电机具有体积小、重量轻、效率高、噪音低、容量大切可靠性高等优点，因此采用永磁直流无刷电动机作为顶置式电动搅拌器具有很大的研究价值，因为此文章设计到内容较多，固分几次与大家一起讨论：

永磁直流无刷电机的转矩波动

由于顶置式电动搅拌器对平稳性要求很高，而永磁直流无刷电机的转矩波动比较大，因此如何使电机运行平稳是搅拌器设计的重要问题

转矩特性是点击性能的重要指标，其中最重要的是平均转矩和转矩的平稳性。永磁直流无刷电机由于本身的结构特点，电机的平均转矩可以比其他类型的电机高。根据转矩脉动产生的根源不同，可以把无刷直流电机的脉动转矩分为以下几类。

齿槽转矩 齿槽转矩是当永磁电机定子开路时，电机锁呈现的一种周期性脉动的转矩，该转矩总是试图将转子定位在某一位置，他是由转子永磁通河随角度变化的定子磁阻相互作用而产生。

有定子电流产生的磁动势与转子相互作用而产生，包括两部分：

1. 电磁转矩纹波有定子电流产生的磁动势与转子磁阻随角度的变化用而产生，方波型 永磁无刷直流电机在120°导通方式控制下产生换相转矩波动本质上也属于电磁转矩波纹

2. 磁阻转矩波纹有定子电流产生的磁动势与转子磁阻随角度的变化作用而产生，对于表面安装式磁钢结构的永磁直流无刷电机，由于转子磁阻几乎不随位置而变化，因此磁阻转矩可以忽略。

顶置式电动搅拌器永磁无刷直流电机呈现的转矩波动是齿槽转矩和波纹转矩之和齿槽转矩与电机本体结构密切相关，通过调整磁钢的密度，分数槽盒采用定子斜槽、转子错极的方法可以抑制齿槽转矩。对于表面安装式的永磁直流无刷电机电磁转矩波纹主要是波形转矩，它主要由于电机的反反电动势波形和绕组电流波形偏离理想的激励波形而产生 。

由于齿槽转矩和电机的本体有关，因此在此只讨论波纹转矩，方波型的永磁无刷直流电机一般采用120°导通方式，每隔60°换相一次，由于绕组的电感存在以及逆变器母线电压的限制，换相绕组电流不能突变，从而在换相时刻产生转矩波动。三相六状态空供职永磁无刷电机的换相时刻三相绕组电流的变化规律，指出根据电机转速不同，换相时开通电流、关断相电流和非换相相电流的下降速率，非换相绕组电流保持不变，不产生换相转矩波动。

由于换相时刻，非换相电流向下凹陷，无法通过电流调节保持电流恒定，因此无法消除换相电流向下凹陷，无法通过电流调节保持电流恒定，因此无法消去换相转矩波动。

这次研发的目标是采用永磁直流无刷电机设计顶置式电动搅拌器控制系统，内容如下

1. 分析顶置式电动搅拌器永磁无刷电机调速系统原理，建立电机数学模型仿真分析。

2. 驱动控制系统的策略和换相转矩波动的分析与研究，解决永磁直流无刷电机转矩波动问题。

3. 采用芯片为控制核心，设置硬件电路和软件程序，实现电机调速系统的设计

4. 研发的结构与分析，并结合顶置式电动搅拌器整机调试。