電機(jī)控制器

電機(jī)控制器是通過主動工作來控制電機(jī)按照設(shè)定的方向、速度、角度、響應(yīng)時間進(jìn)行工作的集成電路。

在電動車輛中，電機(jī)控制器的功能是根據(jù)檔位、油門、剎車等指令，將動力電池所存儲的電能轉(zhuǎn)化為驅(qū)動電機(jī)所需的電能，來控制電動車輛的啟動運(yùn)行、進(jìn)退速度、爬坡力度等行駛狀態(tài)，或者將幫助電動車輛剎車，并將部分剎車能量存儲到動力電池中。它是電動車輛的關(guān)鍵零部件之一

CNC可編程步進(jìn)電機(jī)控制器可與步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器、步進(jìn)電機(jī)組成一個*的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)，能控制三臺步進(jìn)電機(jī)分時運(yùn)行本控制器采用計算機(jī)式的編程語言，擁有輸入、輸出、計數(shù)等多種指令。具有編程靈活、適應(yīng)等特點(diǎn)，可應(yīng)用于各種控制的自動化領(lǐng)域。

中文名

電機(jī)控制器

外文名

motor controller

種 類

直流，交流

驅(qū)動方式

DTC、VC、V/F

應(yīng)用領(lǐng)域

汽車，家電，工控，軍事

控制器原理

在許多應(yīng)用都會用到功率低于300 W的小型電機(jī)，例如汽車、打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、紙張?zhí)幚頇C(jī)、工廠自動化、太空和軍事載具、測試設(shè)備和機(jī)械人。整體而言，電機(jī)的產(chǎn)量約和其功率大小成反比，這表示小型電機(jī)的產(chǎn)量遠(yuǎn)超過大型電機(jī)。

類型

電動機(jī)控制器可以由人工操作，也可以是遙控或是自動操作，可以只包括啟動及停止電動機(jī)的功能，也可以包括其他較復(fù)雜的功能。

電動機(jī)控制器可以用配合電動機(jī)的型式來分類，例如驅(qū)動永磁同步電動機(jī)、伺服電動機(jī)、串激或分激直流電動機(jī)，或是交流電動機(jī)。

電動機(jī)控制器會連接到電源，可能是電池或是市電，也會有一些可以輸入或輸出（數(shù)位或類比）訊號的電路。

電機(jī)起動器

小電動機(jī)可以用開關(guān)或斷路器接到電源來啟動，大電動機(jī)需要配合切換單元，稱為電動機(jī)啟動器或電動機(jī)接觸器。當(dāng)啟動時，在線直接起動（direct on line，簡稱DOL）的啟動器會直接將電動機(jī)接到電源。降壓啟動器、Y-Δ切換啟動器或軟啟動器會借由降電壓的電路將電源接到電動機(jī)，之后電壓會逐漸上升或分段上升。較小功率的電動機(jī)啟動器是一個人工操作的開關(guān)，較大的電動機(jī)或是需要遙控或是自動控制的應(yīng)用，一般會使用磁性接觸器。中壓電源（約數(shù)千伏特）會用斷路器作為開關(guān)元件。

在線直接起動（direct on line，簡稱DOL）的電動機(jī)啟動器會將線電壓全部加到電動機(jī)端，這是簡單的電動機(jī)啟動器。在線直接起動的啟動器也可以包括保護(hù)元件。小功率的在線直接起動啟動器是用人工操作的，大功率的啟動器會用機(jī)電的接觸器（繼電器）來切換電動機(jī)電路，也有使用固態(tài)電子的在線直接起動啟動器。

若電動機(jī)啟動的高突入電流不會造成電源的過多電壓下降，此時就會使用在線直接起動的啟動器。啟動器可以配合的電動機(jī)功率也會受限于電源的能力。例如一些農(nóng)村的電力設(shè)備可能會要求大于10kw的電動機(jī)使用減壓的電動機(jī)啟動器。

有時會用在線直接起動來啟動小型的水泵、壓縮機(jī)、風(fēng)扇及輸送帶。像是鼠籠式電動機(jī)，電動機(jī)若用在線直接起動，加速在全速之前會有高啟動電流，約為滿載額定電流的6至7倍。為了減小突入電流，大電動機(jī)會用減速式電動機(jī)啟動器或是調(diào)速驅(qū)動器來減小啟動時電源的電壓下降。

可反向的電動機(jī)啟動器可以讓電動機(jī)正轉(zhuǎn)或是反轉(zhuǎn)。這類啟動器會包括二組在線直接起動的電路，分別針對正轉(zhuǎn)及反轉(zhuǎn)，并有機(jī)械或電氣上的互鎖，避免二個電路同時動作。三相電動機(jī)可以對調(diào)二相來達(dá)到反轉(zhuǎn)，單相的交流電動機(jī)或直流電動機(jī)需要其他的設(shè)備來達(dá)到反轉(zhuǎn)。

降壓起動器

可以用二個或是多個接觸器，在電動機(jī)啟動時提供較低的電壓。使用自耦變壓器或串聯(lián)電感，可以在電動機(jī)啟動時在端子輸入較低的電壓，減小啟動轉(zhuǎn)矩及突入電流，在電動機(jī)的速度到達(dá)額定轉(zhuǎn)速的一定比例時，起動器自動將電動機(jī)端子切換到正常電壓輸入。因?yàn)樽择钭儔浩骷按?lián)電感只在啟動時有重壓的啟動電流流過，時間可能只有幾秒，因此其額定會比相同電流，連續(xù)使用下的額定要小。較低的電壓到正常電壓的切換可以用時間計時來切換，或是配合電流感測器，當(dāng)電流開始下降時進(jìn)行切換。Kornd?rfer自耦變壓器啟動器曾在1908年申請。

調(diào)速驅(qū)動器

調(diào)速驅(qū)動器（adjustable-speed drive，簡稱ASD）或是變速驅(qū)動器 (variable-speed drive，簡稱VSD) 是一個可以調(diào)整機(jī)械負(fù)載工作速度的設(shè)備組。調(diào)速驅(qū)動器包括一個電動機(jī)、速度控制器或功率轉(zhuǎn)換器，再加上輔助的設(shè)備或是儀器。不過一般而言，驅(qū)動器（drive）只會用來指控制器。許多的調(diào)速驅(qū)動器也可以進(jìn)行電動機(jī)緩起動。

智能控制器

智能控制器利用微處理器來控制電動機(jī)控制中用到的功率元件，也可以監(jiān)控電動機(jī)的負(fù)載，將電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩和負(fù)載相配合，其作法是降低給電動機(jī)的交流電電壓，同時降低電流及無效功率，因此若電動機(jī)長時間運(yùn)作在輕載條件下，上述方式可以量測對能源效率的改善程度，此時產(chǎn)生的熱、噪音及振動也隨之降低。

范圍

應(yīng)用的小型電機(jī)包括直流電機(jī)、無刷直流電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)。 步進(jìn)電機(jī)、直流電機(jī)和無刷直流電機(jī)的主要區(qū)別在于它們的驅(qū)動方式。

應(yīng)用

每個電動機(jī)都會有對應(yīng)的控制器，控制器的特性及復(fù)雜度會隨依電動機(jī)需要呈現(xiàn)的性能而不同。

簡單的控制器是連接電動機(jī)及電源的開關(guān)，例如小的家電或動力工具等。開關(guān)可以以人工方式操作，或是用連接到一些感測器的繼電器或接觸器來自動啟動或停止電動機(jī)。開關(guān)可以有不同的選擇位置，讓電動機(jī)以不同的方式連接到電源，可能包括減低電動機(jī)啟動時的電壓，反轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)，或是選擇不同的速度。小型的控制器可能會省略過載及過流等保護(hù)裝置，此時就靠外在的過流保護(hù)線路來避免電流過大，小電動機(jī)有些有內(nèi)建的過載保護(hù)，在過載時自動開路避免過載。較大的電動機(jī)會有在控制器中加入過載繼電器或溫度感測的繼電器，以及保險絲或斷路器避免過電流。自動的電動機(jī)控制器也可能包括極限開關(guān)或其他設(shè)備以保護(hù)機(jī)械。

更復(fù)雜的電動機(jī)控制器可以的控制電動機(jī)的速度及轉(zhuǎn)矩，也可能是機(jī)械控制位置的閉回路控制系統(tǒng)中的一部分。例如數(shù)控車床需要依事先設(shè)定的曲線的控制刀具的位置，而且要依負(fù)載及外界力量來加以補(bǔ)償，以維持刀具在既定的位置上。