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什么是相位滯后并且對于直流電機有什么影響？
發布時間：
2020-11-30 16:40
在一個無刷直流電機中，永磁體是嵌入在轉子中的，并且定子有由外部電流激勵產生磁極的繞組。無刷電機使用電子換相來確定定子線圈的開關順序，并且無刷直流電機能夠被梯形或者正弦換相來驅動。梯形換相是一種簡單的方法，但是在每一個換相步中，尤其是在慢速中，它產生了扭矩波動。正弦換相經常被使用，因為它消除了扭矩波動并且提供了平滑的運動，但是它產生了另外一個挑戰：相位滯后。
正弦換相為每一個電機繞組提供隨電機旋轉而正弦變化的電流。為了產生最大扭矩（也要消除扭矩波動），繞組電流的集合必須要產生一個矢量，其大小是常量并且與轉子磁場成正交。
但是，隨著電機的速度開始增加，正弦信號的頻率也開始增加。反電動勢，為了獲得所需要的扭矩，也為了增加振幅和頻率，電機必須克服它。因為電機控制器-PI控制器-有限制性的帶寬與相應。所以，追蹤正弦控制信號與客戶增加的反電動勢是非常困難的。結果就是定子電流矢量與轉子磁場存在相位滯后。
當一個線圈與磁場相對旋轉時，電動勢（電壓）就產生了。在一個電機中，這個力就被稱為反電動勢。因為它反作用與驅動電壓并且通過電機減少了電流。
當定子與電流磁場不再是正交的時候，在特定的電流之下，更少的扭矩將會產生。換句話說，為了維持一定量的扭矩，電流必須增加。因此，效率將減少。
另外一種控制方法，被稱為磁場定向控制（FOC），能夠消除相位滯后。在磁場定向控制（也被稱為矢量控制），電流矢量-無論是大小還是方向-被控制是與轉子的方向，而不是被正弦波控制。這個消除了在定子電流矢量以及轉子磁場之間的相位滯后。
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