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低速永磁力矩电机以其高转矩密度、响应快速、无需中间传动装置等特点,在数控机床、各类仿真转台等需要低速直接驱动、平稳运转、快速响应、高精度控制的系统中得到越来越广泛的应用。然而由于和负载直接相连,力矩电机本身的转矩波动会直接传递作用到负载上,从而对系统产生影响,降低其控制精度。因而,准确测量力矩波动,是实现对其有效抑制、提高系统控制精度的前提。本文即对低速永磁力矩电机转矩波动的测试方法进行相关研究,主要内容包括以下几方面:首先总结了现今力矩波动的测试方法并进行比较。分析了力矩波动产生的机理,主要包括理想齿槽力矩波动,制造和装配过程中由机械因素引起的非理想齿槽力矩波动,以及电磁转矩波动,对正弦波和方波两种驱动方式下的力矩波动产生的机理进行研究和比较。对测试系统的核心部分应变式力矩传感器的原理进行阐述。其次,主要针对平衡式测量方法进行研究,分析了该方法原理、特点以及对波动力矩中不同次数的谐波产生的影响,并在此基础上根据测试要求设计了一套测试系统,包括各部分的选型以及机械传动部分的设计,研究该系统的动态特性,给出系统的理论误差及改进措施。再次,采用集总参数法建立测试系统的动力学方程,并利用虚拟样机仿真软件ADAMS对测试系统进行刚柔耦合建模,对需要考虑形变的部件采用ANSYS进行柔性化,分析各个构件的模态及振型。通过建立的虚拟测试系统仿真分析了不同的参数对系统的测试精度的影响,主要包括飞轮惯量和转速等因素的影响。最后对样机进行转矩波动的测试实验研究,包括齿槽力矩测试实验、正弦波和方波两种驱动方式下的转矩波动测试,根据测试结果分析两种方式产生转矩波动的不同特点,并比较了不同转速下转矩波动测试结果的变化趋势,对测试结果与仿真结果进行分析和比较,两者有较好的吻合。