面向现场 三相永磁无刷电机的技术研究

下一代电机控制器设计

BAE Systems Avionics 公司设计和制造军事电子和监视系统。为了保持竞争力，航空电子部门不断*估新工具和技术，用于减少新技术的设计生产间隔时间。我们在实验室里把时间用在开发硬件和软件上，这是我们持续成功的关键。

磁场定向控制（FOC），或者矢量控制，是一项新技术，它可以改进各种电机的转矩- 速度特性，而我们公司的大多数产品都集成了至少一个直流电机。爱丁堡的BAE Systems 公司伺服系统技术集团，对增加峰值功率非常有兴趣，因为升级后的电机驱动器将为现有的电机提供额外的性能，并且通过在新设计中减少电机质量来节省航空产品的重量。

同时，随着FPGA 性能的提高，我们不仅可以使用FPGA 进行电机控制，还可以进行伺服系统控制。我们使用NI 公司的产品进行快速地原型化，显著地降低了新技术在设计早期带来的风险。

ACEIII档电流

FOC 技术

由传统方波放大器驱动的电机受限于整流误差引起的不理想的转矩-速度特性和转矩脉动。正弦整流解决了转矩脉动问题，并且在低速电机上工作良好。但在速度更高时，PI 电流控制器必须提高频率来跟踪正弦电流，同时克服增加频率和幅度的反电动势问题。这将导致相位延迟，由于转矩产生的通量没有以90 度作用于转子，所以会造成每安培转矩的损失。这种影响由转矩- 速度（TS）图中的曲线表示。基本上，TS曲线包含两条线，水平线是决定最大速度的电压限制，而垂直方向是决定最大转矩的电流限制。