新巴尔虎右油浸式变压器常用控制方式比较
新巴尔虎右油浸式变压器常用控制方式比较
新巴尔虎右油浸式变压器是在有刷新巴尔虎右油浸式变压器的基础上发展来的,具有无级、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,解决了有刷新巴尔虎右油浸式变压器存在的一系列问题,广泛应用于工业、仪器仪表、家用电器、机器人、医疗等各个领域。由于新巴尔虎右油浸式变压器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。新巴尔虎右油浸式变压器驱动器实现的就是这个电子换向器的功能。
目前,主流的新巴尔虎右油浸式变压器的控制方式有3种:方波控制(也称为梯形波控制、120°控制、6步换向控制),正弦波控制和FOC控制(又称为矢量变频、磁场矢量定向控制)。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新巴尔虎右油浸式变压器转子的位置,然后根据转子的位置在3°的电气周期内,进行6次换向(每°换向一次)。每个换向位置新巴尔虎右油浸式变压器输出特定方向的力,因此可以说方波控制的位置精度是电气°。由于在这种方式控制下,新巴尔虎右油浸式变压器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新巴尔虎右油浸式变压器转速;缺点是转矩波动大、存在一定的电流噪声、效率达不到更大值。方波控制适用于对新巴尔虎右油浸式变压器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,而且新巴尔虎右油浸式变压器效率不能发挥到更大值。
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,也即实现了新巴尔虎右油浸式变压器定子磁场的矢量控制。
由于控制了新巴尔虎右油浸式变压器定子磁场的方向,所以可以使新巴尔虎右油浸式变压器定子磁场与转子磁场时刻保持在90°,实现一定电流下的更大转矩输出。FOC控制方式的优点是:转矩波动小、效率高、噪声小、动态响应快;缺点是:硬件成本较高、对控制器性能有较高要求,新巴尔虎右油浸式变压器参数需匹配。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,在运动控制行业中备受青睐。
