交流电机控制器主要的三种控制类型是什么？

交流电机驱动控制器采用一些常用的方法获得输入的交流电机电流，并将其转换成模拟的、可控的频率。在每种方法中，目标都是允许操作员向定子RMF输入频率命令，从而改变转子的速度。实现此目的的主要方法有三种：可变电压逆变(VVI)、脉宽调制(PWM)和磁通矢量驱动。

1、可变电压逆变

在这种方法中，电源的交流频率被整流为直流电流，然后以离散的步长增加和减少以模仿正弦波（或真正的交流电流如何振荡）。这样，操作员可以调节这些步骤以有效地改变电机速度，这些通常被称为六步逆变器（尽管存在不同的步骤）。下图显示了VVI控制器如何向电机发送阶梯式功率的示例，模拟了真正的正弦波：

表示VVI如何实现交流电机速度控制的电压随时间变化图。值得注意的是，如果添加更多步骤，它会更好地近似于真实的正弦波。

2、脉冲宽度调制

脉冲宽度调制器电路或PWM是模拟交流振荡的一种流行方法，因为它们通常提供比可变电压逆变器更精确的控制。他们通过快速切换电流（或“脉冲”它）来匹配真实正弦波曲线下的面积来做到这一点。回想一下微积分，如果任意两个连续图的曲线下面积相等，则它们的积分相等；PWM的目标是使用许多电压脉冲更准确地近似正弦波的面积，这些脉冲的密度将决定模拟正弦波的大小（从而改变电机速度）。下图在电压随时间变化的图表上可视化了这些尖峰：

与真实正弦波相比的PWM图。注意脉冲在沿正弦波移动时如何改变频率，但以有序、等距的方式进行。

3、矢量通量

磁通矢量驱动器不仅可以改变电流频率来改变电机的速度，还可以改变电机的扭矩。他们可以通过利用电机的磁通量（穿过表面的磁力线的数量，在本例中为线圈）来实现这一点，因为所有感应电机中的电流的一部分必须在转子和转子之间产生磁耦合定子。剩余电流是产生扭矩的部分，磁通矢量驱动器将耦合电流保持在最低水平，同时允许操作员调整产生扭矩的电流。这说起来容易做起来难，因为控制转矩和磁通电流是分析密集型的，并且需要坐标系之间的连续转换。

因此，磁通矢量驱动器需要基于微处理器的控制器、软件和经常编码的传感器来精确调节独立电流。这些驱动器通常提供高达0.3%的速度精度，虽然比其他两个选项更令人印象深刻，但安装和运营成本更高。

文章来源：博扬智能

审核编辑黄宇