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1576 IEEE TRANSACTIONS ON MAGNETICS, VOL. 41, NO. 5, MAY 2005 A Phase Variable Model of Brushless dc Motors Based on Finite Element Analysis and Its Coupling With External Circuits Osama A. Mohammed, Fellow, IEEE, S. Liu, Senior Member, IEEE, and Z. Liu Department of Electrical and Computer Engineering, Energy Systems Laboratory, Florida International University, Miami, FL 33174 USA This paper presents a fast and accurate brushless dc motor (BLDC) phase variable model for drive system simulations. The developed model was built based on nonlinear transient finite-element analysis to obtain the inductances, back electromotive force as well as the cogging torque. The model was implemented in a Simulink environment through the creation of an adjustable inductance component to account for the dependence of inductances on rotor position. Since no model for BLDC actually exists, the significance of this work is that it provides an accurate equivalent circuit model of BLDC motors for utilization in simulation environments. Using the developed model, the sensorless control and the torque ripple control issues were investigated and the simulation results show its practical effectiveness. Index Terms—Brushless dc motor (BLDC), finite element analysis (FEA), motor control, phase variable model. I. INTRODUCTION This gives accurate results but is time consuming. Using the de- CCURATE and efficient simulation of brushless dc motor veloped phase variable model, the drive system simulation behaves much faster with the same level of accuracy. A(BLDC) machines, driven by power electr
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