主流的無刷直流電機的控制方式目前主要有三種：FOC（又稱為矢量變頻、磁場矢量定向控制）、方波控制（也稱為梯形波控制、120°控制、6步換向控制）和正弦波控制。那么這3種控制方式都各有什么優(yōu)缺點呢？方波控制：方波控制使用霍爾傳感器或者無感估算算法獲得電機轉(zhuǎn)子的位置，然后根據(jù)轉(zhuǎn)子的位置在360°的電氣周期內(nèi)，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。方波控制方式的優(yōu)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(zhuǎn)速；缺點是轉(zhuǎn)矩波動大、存在一定的電流噪聲、效率達不到大值。方波控制適用于對電機轉(zhuǎn)動性能要求不高的場合。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(yīng)的電流也是正弦波電流。這種方式?jīng)]有方波控制換向的概念，或者認(rèn)為一個電氣周期內(nèi)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(zhuǎn)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正弦波控制實現(xiàn)了電壓矢量的控制，間接實現(xiàn)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(rèn)為是正弦波控制的升級版本，實現(xiàn)了電流矢量的控制，也即實現(xiàn)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(zhuǎn)子磁場時刻保持在90°，實現(xiàn)一定電流下的大轉(zhuǎn)矩輸出。FOC控制方式的優(yōu)點是：轉(zhuǎn)矩波動小、效率高、噪聲小、動態(tài)響應(yīng)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(shù)需匹配。電機是一種利用電和磁的相互作用實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換和傳遞的電磁機械裝置，廣義的電機包括電動機和發(fā)電機。電動機從電系統(tǒng)吸收電能，向機械系統(tǒng)輸出機械能，各種類型的電動機廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟各部門以及家用電器中，主要作為驅(qū)動各種機械設(shè)備的動力；發(fā)電機從機械系統(tǒng)吸收機械能，向電系統(tǒng)輸出電能，發(fā)電機和其他相關(guān)設(shè)備的技術(shù)進步，使人們能夠利用熱能、水能、核能以及風(fēng)能、太陽能。