เปรียบเทียบวิธีการควบคุมที่ใช้กันทั่วไปในการเปรียบเทียบตัวควบคุมมอเตอร์กระแสตรงแบบไร้แปรงถ่าน

วิธีการควบคุมที่ใช้กันทั่วไปในการควบคุมมอเตอร์ dc แบบไร้แปรงถ่านคือตัวควบคุมมอเตอร์ dc แบบไร้แปรงถ่านบนพื้นฐานของการพัฒนามอเตอร์แบบแปรง dc โดยมีการควบคุมความเร็วแบบไม่มีขั้นตอน ช่วงความเร็วกว้าง ความสามารถในการโอเวอร์โหลด ความเป็นเส้นตรงที่ดี อายุการใช้งานยาวนาน ปริมาณขนาดเล็ก น้ำหนักเบา เอาต์พุตขนาดใหญ่ ฯลฯ เพื่อแก้ปัญหาตัวควบคุมมอเตอร์ ชุดของปัญหา ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์อุตสาหกรรม เครื่องมือและเมตร เครื่องใช้ในครัวเรือน หุ่นยนต์ อุปกรณ์ทางการแพทย์ และสาขาอื่น ๆ เนื่องจากไม่มีตัวควบคุมมอเตอร์แบบไร้แปรงถ่านสำหรับการถอยหลังอัตโนมัติ ดังนั้นคุณจึงจำเป็นต้องใช้ตัวสับเปลี่ยนอิเล็กทรอนิกส์สำหรับการถอยหลัง การใช้ตัวควบคุมไดรฟ์มอเตอร์กระแสตรงแบบไร้แปรงถ่านเป็นหน้าที่ของตัวสับเปลี่ยนอิเล็กทรอนิกส์ ปัจจุบัน วิธีการควบคุมหลักของตัวควบคุมมอเตอร์ dc แบบไร้แปรงถ่านมี 3 ประเภท: การควบคุมคลื่นสี่เหลี่ยม (หรือที่เรียกว่าคลื่นสี่เหลี่ยมคางหมู 120 ° การควบคุมการเปลี่ยน 6 ขั้นตอน) และการควบคุมคลื่นไซน์และการควบคุม FOC (หรือที่เรียกว่าความถี่ตัวแปรเวกเตอร์ การควบคุมเชิงเวกเตอร์ของสนามแม่เหล็ก) จากนั้นโหมดควบคุมทั้งสามชนิดแต่ละประเภทมีข้อดีและข้อเสียหรือไม่ คลื่นสี่เหลี่ยมเพื่อควบคุมการควบคุมคลื่นสี่เหลี่ยมโดยใช้เซ็นเซอร์ฮอลล์หรืออัลกอริธึมการประมาณค่าแบบไม่เหนี่ยวนำเพื่อให้ได้ตำแหน่งของตัวควบคุมมอเตอร์โรเตอร์ จากนั้นตามตำแหน่งของโรเตอร์ในรอบไฟฟ้า 360 ° การย้อนกลับ 6 ครั้ง (ทุกๆ 60 ° การย้อนกลับ) ตัวควบคุมตำแหน่งการเปลี่ยนตำแหน่งมอเตอร์แต่ละตัวจะส่งออกพลังงานในทิศทางที่แน่นอน ดังนั้นตำแหน่งของคลื่นสี่เหลี่ยมเพื่อควบคุมความแม่นยำคือไฟฟ้า 60 ° เพราะด้วยวิธีนี้ภายใต้การควบคุม รูปคลื่นปัจจุบันของเฟสใกล้กับตัวควบคุมมอเตอร์ dc แบบไร้แปรงถ่านแบบคลื่นสี่เหลี่ยม เรียกว่าการควบคุมคลื่นสี่เหลี่ยม โหมดควบคุมคลื่นสี่เหลี่ยม ขั้นตอนวิธีการควบคุมนั้นง่าย ต้นทุนฮาร์ดแวร์ต่ำ การใช้ตัวควบคุมธรรมดาสามารถรับความเร็วตัวควบคุมมอเตอร์ประสิทธิภาพสูง ข้อเสียคือแรงบิดกระเพื่อมขนาดใหญ่ มีสัญญาณรบกวนในปัจจุบัน ไม่สามารถเข้าถึงประสิทธิภาพสูงสุดได้ การควบคุมคลื่นสี่เหลี่ยมเหมาะสำหรับตัวควบคุมของความต้องการประสิทธิภาพการหมุนของมอเตอร์ dc แบบไม่มีแปรงสูง ใช้โหมดควบคุมคลื่นไซน์ควบคุมคลื่นไซน์คลื่น SVPWM เอาต์พุตคลื่นไซน์เป็นแรงดันไฟฟ้าสามเฟสกระแสที่สอดคล้องกันคือกระแสคลื่นไซน์ วิธีนี้ไม่มีแนวคิดเรื่องคลื่นสี่เหลี่ยมมาควบคุมการย้อนกลับหรือวงจรไฟฟ้าที่ย้อนเวลาไม่สิ้นสุด เห็นได้ชัดว่าการควบคุมคลื่นไซน์เมื่อเทียบกับการควบคุมคลื่นสี่เหลี่ยม แรงบิดกระเพื่อมมีขนาดเล็ก กระแสฮาร์มอนิกน้อยกว่า การควบคุมให้ความรู้สึก 'สวยงาม' มากกว่า แต่ข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพของคอนโทรลเลอร์นั้นสูงกว่าเล็กน้อยในการควบคุมคลื่นสี่เหลี่ยม และประสิทธิภาพของตัวควบคุมมอเตอร์ไม่สามารถเล่นได้สูงสุด การควบคุม FOC รับรู้ถึงการควบคุมเวกเตอร์คลื่นไซน์แรงดันไฟฟ้าซึ่งช่วยทางอ้อมในการควบคุมขนาดกระแส แต่ไม่สามารถควบคุมทิศทางของกระแสได้ โหมดควบคุม FOC ถือได้ว่าเป็นเวอร์ชันอัพเกรดของการควบคุมคลื่นไซน์ ซึ่งตระหนักถึงการควบคุมเวกเตอร์ในปัจจุบัน ซึ่งได้ตระหนักถึงการควบคุมเวกเตอร์ของตัวควบคุมมอเตอร์ของสนามแม่เหล็กสเตเตอร์ เนื่องจากทิศทางของตัวควบคุมในการควบคุมสนามแม่เหล็กของสเตเตอร์ของมอเตอร์ ดังนั้นตัวควบคุมจึงสามารถทำให้สนามแม่เหล็กของสเตเตอร์ของมอเตอร์และสนามแม่เหล็กของโรเตอร์อยู่ที่ 90 ° เพื่อให้ได้แรงบิดเอาต์พุตสูงสุดของการไหลของกระแสไฟฟ้า ข้อดีของโหมดควบคุม FOC คือ: แรงบิดกระเพื่อมขนาดเล็กและประสิทธิภาพสูง, สัญญาณรบกวนต่ำ, การตอบสนองแบบไดนามิกที่รวดเร็ว ข้อเสียคือ: ต้นทุนฮาร์ดแวร์สูงกว่า ประสิทธิภาพของตัวควบคุมมีความต้องการสูงกว่า พารามิเตอร์ของตัวควบคุมมอเตอร์ควรตรงกัน เนื่องจากข้อได้เปรียบที่ชัดเจนของ FOC ในหลาย ๆ แอปพลิเคชันจึงค่อย ๆ เข้ามาแทนที่โหมดควบคุมแบบเดิมซึ่งเป็นที่นิยมในอุตสาหกรรมการควบคุมการเคลื่อนไหว