无刷电机控制器是什么？
来源：深圳市鑫海文科技有限公司|发布时间：2019-04-03 20:37
无刷电机控制器伴随着无刷电机出现在人们的视线中已经很多年了，但是大部分人对于无刷电机非常了解，而且也接触过无刷电机。对于无刷电机控制器是什么也许都还不知道？今天就和大家介绍一下无刷电机控制器是什么？以及相关知识。
无刷电机控制器是什么？
简单来说，无刷电机控制器就是一个可用于为三相无刷电机提供封闭回路的换向控制信号的控制装置，主要包括电源变换电路、微控制器（单片机或DSP或其他处理器）和信号输入输出电路三大部分。控制器内存贮有控制器的工作程序，它能准确地控制、通过检测直流电机的位置传感器，对电机进行有效控制（如电机启动停止、转速控制、方向控制、位移控制）控制进行动态实时监控、有效保护电机，解决了无法对电机进行动态实时监控，控制不准确、保护不可靠的技术问题。那么在选择无刷电机控制电路的时候，是选择恒驱这种内置驱动电
无刷电机控制器的控制方式有哪些？
目前，主流的无刷直流电机的控制方式有3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
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，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、效率达不到最大值。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最大值。
FOC控制
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，但是无法控制电流的方向。FOC控制方式可以认为是正弦波控制的升级版本，实现了电流矢量的控制，也即实现了电机定子磁场的矢量控制。
无刷电机控制器应该如何选择？
大家都知道，无刷电机控制器或者说是控制电路，是用来控制无刷电机的，那么就必然会有一个相互之间的配合问题。恒驱的这种内置驱动方式，电机和控制器两者在研发初期就有考虑到两者的性能配合，所以这两者相互之间是最合适的。但是，这并不是说它就不能和其它的控制器配合使用。这个需要根据具体的驱动方案来判断，因为每一种驱动方案设计思路不同，它呈现的效果和需要提供的配合也是不同的。一般无刷电机驱动方案设计公司也是需要根据无刷电机的内部电路来设计驱动方案的。所以总的来讲，只要配合得当，内置或者单独提供控制器都是可以的。 上面的这种说法，容易给大家造成一种误区，就好像如果不选用内置驱动的话，就变成了外置一样，实际上并不是这样的。恒驱电机内置控制器这种方案，是我们在设计的时候就考虑到空间和使用的问题，将控制器整合在电机内部，让整个产品看起来比较整洁，出线有条理。如果和其它的控制器配合使用的话，因为我们不能保证对方提供的控制器能不能装进电机里面，所以就有了外置的处理方案。
优质的无刷电机控制器应该具备哪些优点？
当然不仅与先进或高速的处理器有关，更重要的是，需要成熟半导体技术与模块化先进无刷电机控制软件库的相互结合。新型无刷直流电机需要更复杂的电子控制。但很多传统电机行业工程师只了解硬件，缺乏对电子控制算法和将复杂数字计算转换为软件编码的经验和专有技术。
为了实现电机的高可靠性、低成本和高效率，业界从有传感器向无传感器转型的趋势也很明显。例如，在传统磁场定向控制电机设计中，采用转子传感器既会增加成本（需要传感器、电源、特殊布线与连接器、安装以及维护），还可能会降低可靠性（恶劣条件下性能退化、出现电气噪声、容易受温度和湿度影响），从而对系统造成不利影响。此外，在封闭式压缩机或大型牵引设备等众多应用中采用传感器也是完全不切实际的。
如果随着无刷电机行业的继续高速发展，能够出现解决方法：不但能够提供模块化的无刷电机控制软件库，从而最大限度减少软件设计工作，还能够提供用于实施附加功能的可编程系统控制和通信接口、以及硬件保护和稳健的模拟控制器，那对于无刷电机控制器行业来说将是跨越式的里程碑。
无刷电机为什么需要配置无刷电机控制器来使用？
原因一：直流无刷电机是属于永磁无刷同步电机类，其功能参数、型号、电源电压、输出功率、相位角度、有无、光电开关或自识别功能必须要与无刷电机控制器配合使用，才能正常使用。
原因二：无刷直流电机是没有电刷和换向器的，所以要保持旋转方向的话，就要有电子换向器。电子换向器由来控制，同时无刷电机控制器还可以控制电机的启动与停止，正反转，转速的调节，过压过流欠压等保护。所以必须要有无刷电机控制器，即使把无刷直流电机直接通电也是没用的。
鑫海文长期致力于伺服控制器方案的研发，伺服驱动器的研发生产。鑫海文拥有丰富开发应用经验的专业研发技术团队。选择鑫海文，个性化定制专业解决方案。
声明:本文文字转载、图片收集自网络,如有侵权,请及时告知我们,我们将在最短的时间内删除。
在线客服