浅析无刷直流电机FOC、方波、正弦波控制！无刷直流电机是在有刷直流电动机的基础上发展来的，具有无极调速、调速范围广、过载能力强、线性度好、寿命长、体积小、重量轻、出力大等优点，解决了有刷电机存在的一系列问题，广泛应用于工业设备、仪器仪表、家用电器、机器人、等各个领域。由于无刷电机没有电刷进行自动换向，因此需要使用电子换向器进行换向。无刷直流电机驱动器实现的就是这个电子换向器的功能。主流的无刷直流电机的控制方式目前主要有三种：FOC（又称为矢量变频、磁场矢量定向控制）、方波控制（也称为梯形波控制、120°控制、6步换向控制）和正弦波控制。那么这3种控制方式都各有什么优缺点呢？方波控制方波控制使用霍尔传感器或者无感估算算法获得电机转子的位置，然后根据转子的位置在360°的电气周期内，大扭矩永磁同步电机，进行6次换向（每60°换向一次）。每个换向位置电机输出特定方向的力，因此可以说方波控制的位置精度是电气60°。由于在这种方式控制下，电机的相电流波形接近方波，所以称为方波控制。方波控制方式的优点是控制算法简单、硬件成本较低，使用性能普通的控制器便能获得较高的电机转速；缺点是转矩波动大、存在一定的电流噪声、效率达不到值。方波控制适用于对电机转动性能要求不高的场合。正弦波控制正弦波控制方式使用的是SVPWM波，输出的是3相正弦波电压，相应的电流也是正弦波电流。这种方式没有方波控制换向的概念，或者认为一个电气周期内进行了无限多次的换向。显然，正弦波控制相比方波控制，其转矩波动较小，电流谐波少，控制起来感觉比较“细腻”，但是对控制器的性能要求稍高于方波控制，永磁同步电机的型号，而且电机效率不能发挥到值。无刷直流电机(BrushlessDCMotor，BLDCM)和永磁同步电机(PermanentMagnetSynchronousMotor，PM***)是常用的永磁电机。这两种电机具有很大的相似之处，然而两者统一中也存在对立的一面，两者在结构、运行性能、控制方法等方面具有一些差异。1BLDCM与PM***的界定目前，国内外关于BLDCM与PM***的界定方法不一。根据BLDCM的结构和工作原理将BLDCM定义为“一种转子为永磁体，带转子位置信号，通过电子换相控制的自同步旋转电机”。根据定子电流波形对BLDCM与PM***进行界定。将电流波形为梯形波或者方波的无刷电机定义为无刷直流电机，将电流波形为正弦波的无刷电机定义为PM***。将电流波形为梯形波、方波和正弦波的无刷电机都统称为BLDCM。2结构比较BLDCM和PM***的基本结构相似。以三相全桥式逆变电路驱动为例。两者均是由转子位置检测装置、电动机本体及电子换相器(逆变器和控制器)三部分组成。BLDCM和PM***电机本体设计所用的材料没有本质差别，都是根据具体应用场合而定。为减少齿槽转矩脉动、电机噪声与振动，BLDCM和PM***的定子槽口设计通常均采用定子斜槽、分数槽、转子斜极、辅助凹槽及齿槽宽配合法等。哪种电机控制方式更适合未来的发展？FOC是目前无刷直流电机（BLDC）和永磁同步电机（PM***）***控制的选择。FOC地控制磁场大小与方向，盐城永磁同步电机，使得电机转矩平稳、噪声小、效率高，并且具有高速的动态响应。由于FOC的优势明显，目前已在很多应用上逐步替代传统的控制方式，永磁同步电机选型，在运动控制行业中备受瞩目。FOC按照电机有无传感器来区分可以分为有传感器FOC和无传感器FOC。对于有传感器FOC，由于电机的传感器（一般为编码器）能反馈电机转子的位置信息，因此在控制中可以不使用位置估算算法，控制起来相对无传感器FOC简单，但是对带传感器的电机应用来说，往往对控制性能要求较高。对于无传感器FOC，由于电机不带任何传感器，因此不能通过简单读取传感器的测量值来得到电机转子的位置信息，所以在控制中需要通过采集电机相电流，使用位置估算算法来计算转子位置。虽然无感FOC的控制难度较大，但是它可以避免传感器故障的风险，并且省去了传感器的成本，同时简化了电机与驱动板间的布线。目前，无感FOC多应用在风机类的场合中。大扭矩永磁同步电机-盐城永磁同步电机-火山电气(查看)由宁波火山电气有限公司提供。行路致远，砥砺前行。宁波火山电气有限公司（）致力成为与您共赢、共生、共同前行的战略伙伴，更矢志成为同步电动机较具影响力的企业，与您一起飞跃，共同成功!)