轮毂驱动电机谐波注入抑制转矩脉动研究

微特电机 ›› 2025, Vol. 53 ›› Issue (5): 8-12.

轮毂驱动电机谐波注入抑制转矩脉动研究

黄　超¹,熊　璐¹,官岑旭¹,龚　宇²,郭　晗²

1. 同济大学汽车学院,上海 201804; 2. 舍弗勒贸易( 上海) 有限公司,上海 201804

出版日期:2025-05-28 发布日期:2025-06-04
作者简介:黄超( 1978—) ,男,博士研究生,研究方向为电驱动系统。

Research on Torque Ripple Suppression in In-Wheel Drive Motors Through Harmonic Current Injection

HUANG Chao¹, XIONG Lu¹, GUAN Cenxu¹, GONG Yu², GUO Han²

1. School of Automotive Studies, Tongji University,Shanghai 201804, China;
2. Schaeffler Trading ( Shanghai) Co. , Ltd. , Shanghai 201804, China

Online:2025-05-28 Published:2025-06-04

摘要/Abstract

摘要： 针对永磁同步轮毂驱动电机因 5、7 次谐波永磁磁链导致的 6 倍转矩脉动问题,提出了一种谐波电流注
入抑制方法。通过理论推导,求解了可消除 6 倍频转矩脉动的谐波电流解析表达式。为解决大转矩工况下谐波电流
幅值微弱导致检测精度不足问题,采用了一种基于基波重构的预处理方法,通过滤除采样电流中的基波分量来提升
谐波提取精度。通过矢量控制模型对一台减速轮毂驱动电机进行仿真,验证结果表明,该方法在恒转矩工况下可使
6 倍频转矩脉动幅值降低约 50%。

关键词: 轮毂驱动电机, 永磁同步电机, 谐波电流注入, 转矩脉动

Abstract: This proposes a harmonic current injection method to suppress the 6th-order torque ripple in permanent
magnet synchronous in-wheel drive motors caused by 5th and 7th harmonic flux linkages. A torque analytical model
incorporating harmonic flux components was derived to determine the harmonic current parameters that nullify the 6th-order
torque pulsation. To address the challenge of weak harmonic current amplitudes under high-torque conditions, a
preprocessing strategy was employed by reconstructing and subtracting the fundamental current from sampled phase
currents, thereby enhancing harmonic extraction accuracy. A closed-loop control architecture integrating multi-stage rotating
reference frame transformations was implemented for precise harmonic injection. Simulation on a 16-pole 24-slot in-wheel
drive motor demonstrated that the proposed method reduced the 6th-order torque ripple amplitude by approximately 50%.

中图分类号:

TM351

黄　超, 熊　璐, 官岑旭, 龚　宇, 郭　晗. 轮毂驱动电机谐波注入抑制转矩脉动研究[J]. 微特电机, 2025, 53(5): 8-12.

HUANG Chao, XIONG Lu, GUAN Cenxu, GONG Yu, GUO Han. Research on Torque Ripple Suppression in In-Wheel Drive Motors Through Harmonic Current Injection[J]. Small & Special Electrical Machines, 2025, 53(5): 8-12.

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