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直流电机的控制方式(二)
- 2019-07-09 -

    由于在这种控制方式下,电机的相电流波形接近于方波,所以称为方波控制。

    方波控制的优点是控制算法简单,硬件成本低,性能一般的控制器可以获得较高的电机转速。方波控制的缺点是转矩波动大,存在一定的电流噪声,效率达不到最大值。方波控制适用于不需要电机旋转性能的场合。

    正弦波控制方式采用SVPWM波,输出为三相正弦波电压,相应的电流也为正弦波电流。这种方法没有方波控制换相的概念,或者认为在一个电循环中有无穷多的换相。显然,与方波控制相比,正弦波控制具有较小的转矩波动、较小的电流谐波,在控制上感觉更为“精细”。但是,控制器的性能要求比方波控制略高,电机效率不能最大化。

    正弦波控制实现了电压矢量的控制,间接实现了电流大小的控制,但不能控制电流的方向。FOC控制方式可以看作是正弦波控制的升级版本,实现了电流矢量控制和定子磁场矢量控制。

    由于控制了定子磁场的方向,因此可以随时将定子磁场和转子磁场保持在90度,从而在一定电流下实现最大转矩输出。FOC控制方式的优点是:转矩波动小,效率高,噪声低,动态响应快;缺点是:硬件成本高,对控制器性能要求高,电机参数匹配。由于FOC的明显优势,它在许多应用中逐渐取代了传统的控制方式,在体育控制行业中得到了广泛的应用。