由于直線電機采用了直接驅(qū)動的形式,外部擾動未經(jīng)機械傳動環(huán)節(jié)的緩沖和阻尼作用,其影響會直接作用于直線電機動子上,這就大大降低了系統(tǒng)的跟蹤性能,也增加了直線電機控制上的難度。目前,直線電機模組廠家稱主要有恒壓頻比控制、矢量控制和直接轉(zhuǎn)矩控制等三種控制方法應(yīng)用在了控制系統(tǒng)當(dāng)中。

1、恒壓頻比控制

恒壓頻比控制方法的原理是將氣隙磁通維持在一個恒定的值,即當(dāng)電壓頻率降低或升高的時候,電壓也同時降低或升高,保證二者比值為恒定常量,從而使電機轉(zhuǎn)矩保持穩(wěn)定。該控制方法具有結(jié)構(gòu)和原理簡單、容易實現(xiàn)等優(yōu)點,但是同時存在控制精度較低的缺點,這一缺點限制了恒壓頻比控制方法的使用范圍,因此該控制方法通常適用于對控制性能要求不高的場合。

2、矢量控制

矢量控制基本原理是以控制直流電機的方式來控制交流電機,其基本準(zhǔn)則是產(chǎn)生相同的磁動勢,通過控制變頻器的輸出,實現(xiàn)磁通和轉(zhuǎn)矩的解耦控制。矢量控制廣泛適用于交流永磁同步直線電機及感應(yīng)電機等,在電機持續(xù)運行、加減速等工況下均具有良好的控制效果,目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用在了調(diào)速范圍寬、精度高等場合。

3、直接轉(zhuǎn)矩控制

直接轉(zhuǎn)矩控制方法是一種新型且高效的控制技術(shù),直接轉(zhuǎn)矩控制的基本原理是直接控制電磁轉(zhuǎn)矩和磁通,具有魯棒性強、響應(yīng)迅速等優(yōu)點,然而基于直接轉(zhuǎn)矩控制,當(dāng)電機運行在低速段時,控制性能會因為電壓模型準(zhǔn)確度的下降而降低,直線電機模組廠家稱開關(guān)頻率不是一個固定值,存在較為明顯的轉(zhuǎn)矩脈動,轉(zhuǎn)矩波動在轉(zhuǎn)動慣量較小的電機中尤為明顯。

因此,直線電機模組廠家稱對于質(zhì)量參數(shù)變化、未建模動態(tài)、摩擦力和推力波動等擾動,傳統(tǒng)的控制器往往難以達(dá)到直線電機高精度高魯棒性的控制要求,這時就應(yīng)該采取一定的措施對擾動進(jìn)行抑制,減弱各類擾動對系統(tǒng)的不良影響,這樣才能提升我國高精度交流調(diào)速領(lǐng)域的自主創(chuàng)新能力和市場競爭能力。