电机控制器

电机控制器是能够以预定的方式坐标一个的性能的设备的一个设备或一组电动机。电机控制器可能包括用于启动和停止电机、选择正向或反向旋转、选择和调节速度、调节或限制扭矩以及防止过载和电气故障的手动或自动装置。电机控制器可以使用机电开关，或者可以使用电力电子设备来调节电机的速度和方向。

电机控制器可用于直流电机和交流电机。控制器包括将电机连接到电源的装置，并且还可以包括电机的过载保护以及电机和接线的过电流保护。电机控制器还可以监控电机的励磁电路，或检测诸如电源电压低、极性或相序不正确或电机温度高等状况。一些电机控制器会限制浪涌启动电流，使电机能够比直接连接更慢地加速自身和连接的机械负载。电机控制器可以是手动的，需要操作员按步骤对启动开关进行排序以加速负载，或者可以是全自动的，使用内部定时器或电流传感器来加速电机。

某些类型的电机控制器还允许调节电机的速度。对于直流电机，控制器可以调节施加在电机上的电压，或者调节流过电机励磁绕组的电流。交流电机可能对调整端电压几乎没有或没有速度响应，因此交流控制器改为调整转子电路电阻（对于绕线转子电机）或改变施加到电机的交流频率以使用电力电子设备或机电式变频器。

电机控制器的物理设计和封装与电动机本身的物理设计和封装一样多变。家用换气扇可能只需要一个具有合适额定值的壁挂式拨动开关。电动工具和家用电器可能有一个触发开关，只能打开和关闭电机。工业电机可能是连接到自动化系统的更复杂的控制器；一个工厂可能有大量的电机控制器集中在一个电机控制中心。电动行走起重机或电动车辆的控制器可以安装在移动设备上。xxx的电机控制器与抽水蓄能水电站的抽水电机一起使用，额定功率可达数万马力（千瓦）。

电机控制器可以手动、远程或自动操作。它们可能仅包括启动和停止电机的装置，也可能包括其他功能。

电动机控制器可以根据它所驱动的电动机类型进行分类，例如永磁、伺服、串联、他励和交流。

电机控制器连接到电源，例如电池组或电源，以及模拟或数字输入信号形式的控制电路。

伺服控制器是电机控制的一个广泛类别。共同特点是：

• 精确的闭环位置控制
• 快速的加速度
• 精确的速度控制伺服电机可以由几种电机类型制成，最常见的是：
  • 有刷直流电机
  • 无刷直流电机
  • 交流伺服电机

伺服控制器使用位置反馈来关闭控制回路。这通常通过位置编码器、旋转变压器和霍尔效应传感器来实现，以直接测量转子的位置。

其他位置反馈方法测量未驱动线圈中的反电动势以推断转子位置，或检测在线圈电源瞬时关闭时产生的反冲电压瞬变（尖峰）。因此，这些通常被称为“无传感器”控制方法。

伺服可以利用来控制脉冲宽度调制（PWM）。脉冲保持高电平的时间（通常在1到2毫秒之间）决定了电机将尝试定位自身的位置。另一种控制方法是脉冲和方向。

步进电机或步进电机是一种同步、无刷、高极数、多相电机。控制通常但不排他地以开环方式进行，即假设转子位置遵循受控旋转场。因此，使用步进器进行精确定位比闭环控制更简单、更便宜。

现代步进控制器以远高于电机铭牌额定电压的电压驱动电机，并通过斩波限制电流。通常的设置是有一个定位控制器，称为分度器，将步进和方向脉冲发送到单独的更高电压驱动电路，该电路负责换向和电流限制。