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無(wú)刷電機(jī)三種控制(wgb)
 
 

無(wú)刷電機(jī)三種控制(wgb)

  

無(wú)刷電機(jī)的控制方式主要有以下幾種:

一、方波控制(六步控制)

  1. 原理

    • 使用霍爾傳感器或者無(wú)感估算算法獲得電機(jī)轉(zhuǎn)子的位置。

    • 在360°的電氣周期內(nèi),進(jìn)行6次換向(每60°換向一次)。

    • 每個(gè)換向位置電機(jī)輸出特定方向的力,因此位置精度是電氣60°。

    • 由于在這種方式控制下,電機(jī)的相電流波形接近方波,所以稱(chēng)為方波控制。

  2. 優(yōu)缺點(diǎn)

    • 優(yōu)點(diǎn):控制算法簡(jiǎn)單、硬件成本較低,使用性能普通的控制器便能獲得較高的電機(jī)轉(zhuǎn)速。

    • 缺點(diǎn):轉(zhuǎn)矩波動(dòng)大、存在一定的電流噪聲、效率達(dá)不到****值。適用于對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)性能要求不高的場(chǎng)合。

二、正弦波控制(SPWM驅(qū)動(dòng))

  1. 原理

    • 使用SVPWM波,輸出的是3相正弦波電壓,相應(yīng)的電流也是正弦波電流。

    • 沒(méi)有方波控制換向的概念,或者認(rèn)為一個(gè)電氣周期內(nèi)進(jìn)行了無(wú)限多次的換向。

    • 實(shí)現(xiàn)了電壓矢量的控制,間接實(shí)現(xiàn)了電流大小的控制,但無(wú)法控制電流的方向。

  2. 分類(lèi)

    • 簡(jiǎn)易正弦波控制:對(duì)電機(jī)繞組施加一定的電壓,使電機(jī)相電壓為正弦波,由于電機(jī)繞組為感性負(fù)載,因此電機(jī)相電流也為正弦波。通過(guò)控制電機(jī)相電壓的幅值以及相位來(lái)控制電流的相位以及幅值,為電壓環(huán)控制,實(shí)現(xiàn)較為簡(jiǎn)單。

    • 復(fù)雜正弦波控制:目標(biāo)為電機(jī)相電流,建立電流環(huán),通過(guò)直接控制相電流的相位與幅值達(dá)到控制電機(jī)的目的。由于電機(jī)相電流為正弦信號(hào),因此需要進(jìn)行電流的解耦操作,較為復(fù)雜。常見(jiàn)的為磁場(chǎng)定向控制(FOC)及直接轉(zhuǎn)矩控制(DTC)等。

  3. 優(yōu)缺點(diǎn)

    • 優(yōu)點(diǎn):轉(zhuǎn)矩波動(dòng)較小、電流諧波少、控制細(xì)膩。

    • 缺點(diǎn):對(duì)控制器的性能要求稍高于方波控制,電機(jī)效率不能發(fā)揮到****值。

三、FOC(磁場(chǎng)定向控制)

  1. 原理

    • FOC控制方式可以認(rèn)為是正弦波控制的升級(jí)版本,實(shí)現(xiàn)了電流矢量的控制,也即實(shí)現(xiàn)了電機(jī)定子磁場(chǎng)的矢量控制。

  2. 優(yōu)缺點(diǎn)

    • 優(yōu)點(diǎn):進(jìn)一步提高了電機(jī)的控制精度和效率,適用于對(duì)電機(jī)性能要求較高的場(chǎng)合。

    • 缺點(diǎn):控制算法相對(duì)復(fù)雜,硬件成本較高。

綜上所述,無(wú)刷電機(jī)的控制方式各有優(yōu)缺點(diǎn),選擇哪種控制方式主要取決于具體的應(yīng)用場(chǎng)景和對(duì)電機(jī)性能的要求。

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