电机控制方式对比

深入了解各种电机控制方法的原理、特点和适用场景

控制方法总览对比

控制方法复杂度精度效率响应成本
PWM控制
60%
85%
70%
90%
矢量控制 (FOC)
95%
92%
95%
60%
直接转矩控制
75%
88%
98%
75%
无传感器控制
80%
90%
85%
85%
模型预测控制
98%
94%
92%
40%

选择控制方法

PWM控制 - 控制原理演示

1.0x
动画说明:展示PWM信号的占空比变化如何控制电机平均电压和转速

PWM控制

脉宽调制控制,通过改变脉冲宽度来控制电机平均电压

工作原理

PWM控制通过快速开关来调节电机两端的平均电压。通过改变脉冲的占空比(duty cycle),可以控制电机的转速。开关频率通常远高于电机的电气时间常数,使电机看到的是平均电压值。

数学模型

性能指标

控制精度
60%
系统效率
85%
响应速度
70%
成本效益
90%

主要优点

  • 实现简单,成本低
  • 开关损耗小,效率高
  • 数字控制容易实现
  • 调速范围较宽

主要缺点

  • 转矩脉动较大
  • 电磁干扰(EMI)问题
  • 高频谐波损耗
  • 控制精度有限

典型应用场景

直流电机调速
简单的交流变频
电动工具
家用电器