什么是FOC?
FOC(Field-Oriented Control)又称磁场定向控制,又称矢量变频,是目前无刷直流电机(BLDC)和永磁同步电机(PMSM)高效控制的最佳选择。
FOC精确控制磁场的大小和方向,使电机扭矩稳定、噪音低、效率高,并具有高速动态响应。它在许多应用中逐渐取代了传统的控制方法,并在运动控制行业中备受关注。
FOC原理
FOC控制首先需要获取电机转子的位置、电机转速、电流大小等信息作为反馈输入。它需要采集电机相电流,对其进行一系列数学变换和估计算法,获得解耦且易于使用的控制的反馈量。
控制器根据反馈量与目标值的误差进行动态调整,最终输出三相正弦波驱动电机转动。
FOC典型控制框图
带传感器的FOC 和不带传感器的FOC
对于基于传感器的FOC,由于编码器可以反馈电机转子的位置信息,因此控制简单,但往往需要更高的控制性能。
对于无传感器FOC,控制时需要采集电机相电流并利用位置估计算法计算转子位置。所以控制较困难,但接线简单,成本低,可靠性高。它主要用于风扇应用。
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审稿编辑黄浩宇