大家都知道，無刷直流電機是在有刷直流電動機的基礎上發展來的，無刷電機具有無極調速、調速范圍廣、過載能力強、線性度好、壽命長、體積小、重量輕、出力大等優點，它有效解決了有刷電機存在的一系列問題。
由于無刷電機沒有碳刷進行自動換向，因此需要使用電子換向器進行換向。所以無刷直流電機驅動器就是實現這個電子換向的功能。
目前主流的無刷電機控制方式有如下三種：
1、方波控制：
也稱為梯形波控制、120°控制、6步換向控制
方波控制方式的優點是控制算法簡單、硬件成本較低，使用性能普通的控制器便能獲得較高的電機轉速；缺點是轉矩波動大、存在一定的電流噪聲、效率達不到最大值。方波控制適用于對電機轉動性能要求不高的場合。方波控制使用霍爾傳感器或者無感估算算法獲得電機轉子的位置，然后根據轉子的位置在360°的電氣周期內，進行6次換向（每60°換向一次）。每個換向位置電機輸出特定方向的力，因此可以說方波控制的位置精度是電氣60°。由于在這種方式控制下，電機的相電流波形接近方波，所以稱為方波控制。
2、正弦波控制：
正弦波控制方式使用的是SVPWM波，輸出的是3相正弦波電壓，相應的電流也是正弦波電流。這種方式沒有方波控制換向的概念，或者認為一個電氣周期內進行了無限多次的換向。顯然，正弦波控制相比方波控制，其轉矩波動較小，電流諧波少，控制起來感覺比較“細膩”，但是對控制器的性能要求稍高于方波控制，而且電機效率不能發揮到最大值。
3、FOC控制
又稱為矢量變頻、磁場矢量定向控制
正弦波控制實現了電壓矢量的控制，間接實現了電流大小的控制，但是無法控制電流的方向。FOC控制方式可以認為是正弦波控制的升級版本，實現了電流矢量的控制，也即實現了電機定子磁場的矢量控制。
由于控制了電機定子磁場的方向，所以可以使電機定子磁場與轉子磁場時刻保持在90°，實現一定電流下的最大轉矩輸出。FOC控制方式的優點是：轉矩波動小、效率高、噪聲小、動態響應快；缺點是：硬件成本較高、對控制器性能有較高要求，電機參數需匹配。
那么，哪種方式更適合未來的發展？FOC是目前無刷直流電機（BLDC）和永磁同步電機（PMSM）高效控制的最佳選擇。FOC精確地控制磁場大小與方向，使得電機轉矩平穩、噪聲小、效率高，并且具有高速的動態響應。
由于FOC的優勢明顯，目前很多公司已在眾多應用上逐步用FOC替代傳統產品的控制方式。 |
