三相全波無刷電機(jī)中的超前角控制

當(dāng)磁鐵（轉(zhuǎn)子）磁場(chǎng)的相位比線圈（繞組）磁場(chǎng)的相位滯后90 度時(shí)，可以獲得電機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩。由于相感應(yīng)電壓的相位相對(duì)于磁鐵（轉(zhuǎn)子）磁場(chǎng)超前90度，相電流與線圈磁場(chǎng)相位相同，因此在相感應(yīng)電壓與相電流的相位相同的條件下，可以獲得最大轉(zhuǎn)矩。

然而，如下圖所示，當(dāng)按照與相感應(yīng)電壓相同的相位施加電壓（紅色），以期相電流（黃色）與相感應(yīng)電壓（藍(lán)色）的相位相同時(shí)，受繞組的電感分量影響，相電流（黃色）會(huì)產(chǎn)生相位滯后（紅色箭頭）。相轉(zhuǎn)矩是相感應(yīng)電壓和相電流之積，但相乘后的值會(huì)有負(fù)值部分（下圖左側(cè)波形中灰色帶所示期間），在這種負(fù)值期間會(huì)變?yōu)樨?fù)轉(zhuǎn)矩，效率會(huì)下降。

為了改善這種問題并提高效率，可以采取一些校正方法，比如通過使相施加電壓的相位超前來使相電流的相位超前，通過使相感應(yīng)電壓的相位與相電流的相位匹配（上圖右側(cè)綠色箭頭），來消除負(fù)轉(zhuǎn)矩期間。這就是“超前角控制”，這種相施加電壓的相位超前角度稱為“超前角值”。

理想的超前角值會(huì)因電機(jī)的特性、轉(zhuǎn)速和負(fù)載轉(zhuǎn)矩（電流值）而變化，因此需要根據(jù)使用狀態(tài)來設(shè)置為適當(dāng)?shù)闹?。使?a target="_blank">電機(jī)驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行超前角控制的主要方法如下：

?固定

?檢測(cè)相電流的相位，并與轉(zhuǎn)子位置信號(hào)的相位進(jìn)行比較并使之匹配

?根據(jù)轉(zhuǎn)速變化

?根據(jù)轉(zhuǎn)矩指令值變化

關(guān)鍵要點(diǎn)：

?在三相全波無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)的超前角控制中，當(dāng)磁鐵磁場(chǎng)的相位比繞組磁場(chǎng)的相位滯后90 度時(shí)，可以獲得電機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩。

?在三相全波無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)的超前角控制中，當(dāng)相感應(yīng)電壓的相位與相電流的相位相同時(shí)，即滿足上述條件，從而可獲得最大轉(zhuǎn)矩。

?在三相全波無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)的超前角控制中，如果在與相感應(yīng)電壓相同的相位施加電壓，則相電流會(huì)出現(xiàn)相位滯后并產(chǎn)生負(fù)轉(zhuǎn)矩。

?三相全波無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)的超前角控制是一種通過使相施加電壓的相位超前以使相電流的相位與相感應(yīng)電壓的相位匹配的方法。

審核編輯：郭婷