【R课堂】三相全波无刷电机的驱动：超前角控制

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在上一篇“三相全波无刷电机的正弦波激励PWM驱动”的介绍中，提到了“超前角控制”这个概念。本文将介绍“超前角控制”具体在三相全波无刷电机中是指怎样的控制。

三相全波无刷电机的驱动：超前角控制

当磁铁（转子）磁场的相位比线圈（绕组）磁场的相位滞后90 度时，可以获得电机的最大转矩。由于相感应电压的相位相对于磁铁（转子）磁场超前90度，相电流与线圈磁场相位相同，因此在相感应电压与相电流的相位相同的条件下，可以获得最大转矩。
然而，如下图所示，当按照与相感应电压相同的相位施加电压（红色），以期相电流（黄色）与相感应电压（蓝色）的相位相同时，受绕组的电感分量影响，相电流（黄色）会产生相位滞后（红色箭头）。相转矩是相感应电压和相电流之积，但相乘后的值会有负值部分（下图左侧波形中灰色带所示期间），在这种负值期间会变为负转矩，效率会下降。

为了改善这种问题并提高效率，可以采取一些校正方法，比如通过使相施加电压的相位超前来使相电流的相位超前，通过使相感应电压的相位与相电流的相位匹配（上图右侧绿色箭头），来消除负转矩期间。这就是“超前角控制”，这种相施加电压的相位超前角度称为“超前角值”。
理想的超前角值会因电机的特性、转速和负载转矩（电流值）而变化，因此需要根据使用状态来设置为适当的值。

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