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，青岛永磁直驱电机，然后根据转子的位置在360°的电气周期内，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，而且电机效率不能发挥到值。
永磁同步曳引机的工作原理是将扭矩直接输出给曳引轮，再通过曳引轮和钢丝绳的摩擦来带动电梯轿厢的运行。当电梯停止运行时则由常闭制动器通过制动瓦刹住制动轮，从而保持轿厢静止不动。永磁同步曳引机选用稀土材料，采用外转子结构，永磁同步曳引机在驱动结构上取消了蜗轮蜗杆传动结构，所以也叫永磁同步无齿曳引机，其具有体积小、效率高、可靠性高、噪声低、能耗低等特点。这也是永磁同步无齿曳引机能够实现小机房甚至无机房化安装的原因。
永磁同步无齿曳引机控制系统采用具有伺服功能的控制器，因此其具有非常好的控制性能，伺服控制器可以根据不同负载情况控制电机处于正转电动、反转发电、反转电动、正转发电这四种状态，也就是常说的四象限运行，四象限变频器由于采用了IGBT模块作为整流装置，实现了能量的双向流通，在不需要外加任何装置的情况下，可以把再生能量回馈到电网，达到节能运行效果。
永磁同步电机优异的控制性能让其可以在各个行业都大放异彩，然而，在这股浪潮之下无法逃避的一个问题就是永磁同步电机的测试。普通的测功机测试架构只能支持单一稳态的测试，无法满足四象限的测试需求。而且伺服控制器在转速扭矩响应的测试上也尤其的重要。
针对永磁同步电机的四象限运行的测试需求，致远电子推出了混合测量电机测试系统，采用伺服电机作为测试系统的负载，搭配四象限变频器，可以让被测电机工作在正向电动，回馈发电制动，反接制动，以及反向电动四种运转状态，同时独创自由加载引擎概念，基于FPGA的全硬件加速的自由加载引擎可以保证T-N曲线的自由连续加载，真正实现电机和驱动器的动态测试。
1.直流无刷电机原理--简介
直流无刷电机是同步电机的一种，永磁直驱电机价格，也就是说电机转子的转速受电机定子旋转磁场的速度及转子极数影响。直流无刷电机具有传统直流电机的优点，同时又取消了碳刷、滑环结构;无级调速，调速范围广，过载能力强;可靠性高，稳定性好，适应性强，维修与***简单等特点。直流无刷电机的换向电路由驱动及控制两部分组成，这两部分是不容易分开的，尤其小功率用电路往往将两者集成化成为单一专用集成电路。
2.直流无刷电机原理--优点
直流电机具有响应快速、较大的起动转矩、从零转速至额定转速具备可提供额定转矩的性能，但直流电机的优点也正是它的缺点，因为直流电机要产生额定负载下恒定转矩的性能，则电枢磁场与转子磁场须恒维持90°，低速大力矩永磁直驱电机，这就要藉由碳刷及整流子。碳刷及整流子在电机转动时会产生火花、碳粉因此除了会造成组件损坏之外，使用场合也受到限制。
3.直流无刷电机原理
无刷直流电机由电动机主体和驱动器组成，电动机的定子绕组多做成三相对称星形接法，同三相异步电动机十分相似。电动机的转子上粘有已充磁的永磁体，永磁直驱电机调速原理，为了检测电动机转子的极性，在电动机内装有位置传感器。驱动器由功率电子器件和集成电路等构成，其功能是：接受电动机的启动、停止、制动信号，以控制电动机的启动、停止和制动;接受位置传感器信号和正反转信号，用来控制逆变桥各功率管的通断，产生连续转矩;接受速度指令和速度反馈信号，用来控制和调整转速;提供保护和显示等等。
版权所有©2025 产品网
