方波控制
方波控制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，然后根據(jù)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，因此可以說(shuō)方波控制的位置精度是電氣60°。
由于在這種方式控制下，電機(jī)的相電流波形接近方波，所以稱為方波控制。
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)
缺點(diǎn)是轉(zhuǎn)矩波動(dòng)大、存在一定的電流噪聲、效率達(dá)不到最大值。
方波控制適用于對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)性能要求不高的場(chǎng)合。
正弦波控制
正弦波控制方式使用的是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。
這種方式?jīng)]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。
優(yōu)點(diǎn)
正弦波控制相比方波控制，其轉(zhuǎn)矩波動(dòng)較小，電流諧波少，控制起來(lái)感覺(jué)比較“細(xì)膩”。
缺點(diǎn)
對(duì)控制器的性能要求稍高于方波控制，而且電機(jī)效率不能發(fā)揮到最大值。
FOC控制
正弦波控制實(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，但是無(wú)法控制電流的方向。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。
由于控制了電機(jī)定子磁場(chǎng)的方向，所以可以使電機(jī)定子磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)時(shí)刻保持在90°，實(shí)現(xiàn)一定電流下的最大轉(zhuǎn)矩輸出。
優(yōu)點(diǎn)
轉(zhuǎn)矩波動(dòng)小、效率高、噪聲小、動(dòng)態(tài)響應(yīng)快。
缺點(diǎn)
硬件成本較高、對(duì)控制器性能有較高要求，電機(jī)參數(shù)需匹配。
由于FOC的優(yōu)勢(shì)明顯，目前已在很多應(yīng)用上逐步替代傳統(tǒng)的控制方式，在運(yùn)動(dòng)控制行業(yè)中備受青睞。 |
