由于直线电机采用了直接驱动的形式,外部扰动未经机械传动环节的缓冲和阻尼作用,其影响会直接作用于直线电机动子上,这就大大降低了系统的跟踪性能,也增加了直线电机控制上的难度。目前,直线电机模组厂家称主要有恒压频比控制、矢量控制和直接转矩控制等三种控制方法应用在了控制系统当中。

1、恒压频比控制

恒压频比控制方法的原理是将气隙磁通维持在一个恒定的值,即当电压频率降低或升高的时候,电压也同时降低或升高,保证二者比值为恒定常量,从而使电机转矩保持稳定。该控制方法具有结构和原理简单、容易实现等优点,但是同时存在控制精度较低的缺点,这一缺点限制了恒压频比控制方法的使用范围,因此该控制方法通常适用于对控制性能要求不高的场合。

2、矢量控制

矢量控制基本原理是以控制直流电机的方式来控制交流电机,其基本准则是产生相同的磁动势,通过控制变频器的输出,实现磁通和转矩的解耦控制。矢量控制广泛适用于交流永磁同步直线电机及感应电机等,在电机持续运行、加减速等工况下均具有良好的控制效果,目前已经广泛应用在了调速范围宽、精度高等场合。

3、直接转矩控制

直接转矩控制方法是一种新型且高效的控制技术,直接转矩控制的基本原理是直接控制电磁转矩和磁通,具有鲁棒性强、响应迅速等优点,然而基于直接转矩控制,当电机运行在低速段时,控制性能会因为电压模型准确度的下降而降低,直线电机模组厂家称开关频率不是一个固定值,存在较为明显的转矩脉动,转矩波动在转动惯量较小的电机中尤为明显。

因此,直线电机模组厂家称对于质量参数变化、未建模动态、摩擦力和推力波动等扰动,传统的控制器往往难以达到直线电机高精度高鲁棒性的控制要求,这时就应该采取一定的措施对扰动进行抑制,减弱各类扰动对系统的不良影响,这样才能提升我国高精度交流调速领域的自主创新能力和市场竞争能力。