BLDC電機(jī)的矢量控制介紹

無刷直流電機(jī)是矢量控制的主要選擇，其中磁場(chǎng)定向是主要方法。通過使用無刷電機(jī)的矢量控制（FOC），可以獲得最高效率，高達(dá)95％，并且對(duì)于高速操作也非常有效。

矢量控制是一種通過調(diào)整電機(jī)電流的大小和方向來控制電機(jī)轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的方法。在BLDC電機(jī)中，由于沒有電刷和換向器，因此需要通過改變電流的大小和方向來實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的控制。矢量控制技術(shù)將電機(jī)的電流分解為兩個(gè)分量：一個(gè)與轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)平行的分量（d軸電流），另一個(gè)與轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)垂直的分量（q軸電流）。通過對(duì)這兩個(gè)分量的獨(dú)立控制，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的精確控制。

矢量控制的基本原理是通過測(cè)量電機(jī)的電壓和電流信號(hào)，計(jì)算出電機(jī)的磁通和轉(zhuǎn)速。然后，根據(jù)給定的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速參考值，計(jì)算出d軸和q軸電流的參考值。最后，通過PWM（脈寬調(diào)制）技術(shù)，將d軸和q軸電流的參考值轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電壓信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)電流的控制。

步進(jìn)電機(jī)控制

步進(jìn)電機(jī)控制通常采用雙向驅(qū)動(dòng)電流，其電機(jī)步進(jìn)由按順序切換繞組來實(shí)現(xiàn)。

PWM斬波控制

PWM控制是一種用于通用電機(jī)速度控制的高級(jí)方法。在這個(gè)解決方案中，功率MOSFET或IGBT被用于在高頻下接通交流線路電壓，從而在電機(jī)上產(chǎn)生一個(gè)隨時(shí)間變化的電壓。

通用電機(jī)的PWM斬波控制

其開關(guān)頻率范圍一般為10-20 KHz，以消除噪聲。這一通用電機(jī)的控制方法可以獲得更佳的電流控制和更佳的EMI性能，因此，效率更高。

通過對(duì)電機(jī)電流的大小和方向進(jìn)行精確控制，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的精確控制，從而提高電機(jī)的效率、動(dòng)態(tài)性能、低噪音和使用壽命。然而，矢量控制技術(shù)也面臨一些挑戰(zhàn)，如系統(tǒng)復(fù)雜性、控制器性能要求和參數(shù)調(diào)整等。隨著電機(jī)控制技術(shù)的不斷發(fā)展，相信這些問題將得到逐步解決，矢量控制在BLDC電機(jī)中的應(yīng)用將更加廣泛。