用磁場(chǎng)定向控制提高電機(jī)性能

　　磁場(chǎng)定向控制（FOC）是電機(jī)系統(tǒng)的重要技術(shù)，特別是那些使用永久磁鐵（PM）?？偟膩?lái)說(shuō)，免費(fèi)提供控制調(diào)速系統(tǒng)中，快速變化的負(fù)載同步電機(jī)的一種有效方法，可以提高電機(jī)的功率效率，特別是在較低的速度。出于這個(gè)原因，一些設(shè)計(jì)師錯(cuò)誤地將僅用于交流電動(dòng)機(jī)矢量控制。雖然這是事實(shí)，今天的無(wú)刷直流電機(jī)（BLDC）往往效率很高，可達(dá)96%甚至沒(méi)有FOC，價(jià)值FOC給這些系統(tǒng)降低了轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，從而更順暢的運(yùn)動(dòng)性能和安靜的操作。

　　例如，引入矢量對(duì)汽車(chē)風(fēng)扇控制器將使風(fēng)扇空氣有效不干擾與電機(jī)驅(qū)動(dòng)移動(dòng)聲。結(jié)果是駕駛更加安靜。從成本和制造的角度，引入基于FOC BLDC系統(tǒng)需要在電機(jī)的部分硬件沒(méi)有變化。所需要的是足夠的MIPS支持在電機(jī)控制回路矢量處理MCU。

　　轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)

　　矢量控制的解耦磁鏈和轉(zhuǎn)矩分量可以獨(dú)立控制，提高了性能。對(duì)于使用磁電機(jī)，不需要控制磁通量，所以開(kāi)發(fā)人員只需要控制轉(zhuǎn)矩。矢量控制在很寬的速度范圍內(nèi)是有效的，包括高速度，磁場(chǎng)減弱是必需的。提供一個(gè)相對(duì)簡(jiǎn)單的控制方法，可以在不增加系統(tǒng)成本提供不利采用矢量閉環(huán)控制。

　　In simple terms， FOC is a motor control technique where the system is trying to orient the stationary or “stator” flux vector to a specific degree relative to the rotor flux vector （see Figure 1）。 The optimal degree of orientation depends upon what characteristic of the motor needs to be maximized. The most common use of FOC is to maximize the motor’s torque per amp. This is achieved when the stator flux vector is 90 degrees to the rotor flux vector unless the motor has a variable reluctance， such as a motor with a magnet buried inside it. In this case， the degree of orientation is typically 115 to 120 degrees.