电机控制电路有哪几种？技术和发展趋势深度剖析

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电机，也称电动机（俗称马达），是指依据电磁感应定律实现电能的转换或传递的一种电磁装置。它的主要作用是产生驱动转矩，作为用电器或各种机械的动力源。RSPRO电动机被广泛应用的推动力来自直流电动机的问世，在1870年时比利时的工程师格拉姆发明了这种实用机械，并把它大量制造出来，而后还不断的对电动机的效率进行提高。
    如何让电动机动起来，需要对为机械产品提供动力的电机进行控制。在实际使用时电动机启动、加速、运转、减速和停止等这些动作都需要进行一定的控制，电子元器件欧时才能满足电机所使用场合的不同要求。通过这些电机控制可以实现电机快速启动、快速响应、高效率、高转矩的目的，蓝丁胶让机械产品按照需求完成各类动作。那么究竟如何实现电机控制呢？这就需要各种控制电路来实现简单的控制，或利用一些基本的简单电路构成复杂的控制电路来完成较复杂的电机控制。常见的电机控制电路有哪几种呢？下面将以三相电动机为例进行说明。
    手动控制电路
    手动控制电路就是利用刀开关和断路器来控制电动机通断电工作的控制电路。

    这种电路结构简单，仅适用于启动不频繁的小容量电动机。这种电路无法完成电动机的自动控制，也不能对电动机进行零电压、失压等保护，只是安装一组熔断器FU，使电动机具备过载和短路保护。
    点动控制电路
    通过按钮开关进行电动机的启动停止控制，利用接触器来实现电动机通断电动作。



    首先合上电源开关，按下按钮SB，KM线圈得电，KM主触点闭合，电动机M运转，完成起动过程。松开按钮SB，KM线圈失电，KM主触点分断，电动机M停转。这种当按钮按下电动机就运转，按钮松开后电动机就停止的控制方式，称为点动控制。但这种电路存在一定的缺点，如果使用点动控制电路中的电动机连续运行就必须始终用手按住启动按钮SB，给操作者带来了很多不便。
    连续运行控制电路（长动控制）
    通过按钮开关进行电动机的启动停止控制，利用接触器来实现电动机通断电路工作。



    在连续运行控制电路中，只要按下按钮SB2，线圈KM得电，KM主触点也得电，SB2与KM线圈构成自锁，这样一来就不需要长时间按下按钮即可保持电路导通，实现电路连续运行。
    点动与长动控制电路
    一些生产机械可能会要求电动机即可点动又可长动。如一般机床在正常加工时电动机是连续转动的，而在试车调整时则往往需要点动。这该如何实现呢？此时就需要点动与长动控制电路来完成。



    上图所示是用转换开关控制的点动和长动控制电路。带有手动开关SA，当需要点动控制时，只需要开关SA断开，由按钮SB2来进行点动控制，按下SB2电动机运转，断开SB2开关，电动机停止转动。当需要正常连续运行时，只需要把开关SA合上，将KM的自锁触点接入即可。



    而这种则是使用复合开关控制的点动和长动控制电路，其中增加了一个复合按钮SB3来实现点动控制。需要电动运行时，按下SB3点动按钮，其常闭触点先断开自锁电路，常开触点触发后闭合接通启动控制电路，KM接触器线圈得电，主触点闭合，接通三相电源，电动机启动运转。当松开点动按钮SB3时，KM线圈失电，KM主触点断开，电动机停止运转。若电动机需要连续运转，由停止按钮SB1和启动按钮SB2控制，接触器KM的辅助触点起自锁作用。
    由此可以看出线路实现点动和长动控制的关键在于——能否保证KM线圈得电后，自锁支路被接通。能够接通自锁支路就能实现长动，否则只能实现点动。
    正反转控制电路
    正反转控制也称为可逆控制，它在生产中可实现生产部件向正反两个方向的运动。对于三相异步电动机来说，实现正反转控制只要改变其电源的相序，就是将主回路中的三相电源线任意两两对调。
    常用的有两种控制方式：一种是利用组合开关改变相序，另一种是利用接触器的主触点改变相序。前者主要适用于不需要频繁改变正反转的电动机，而后者则是主要适用于需要频繁正反转的电动机。



    上图是正-停-反转控制电路，电气互锁正、反转控制电路存在的主要问题是从一个转向过渡到另一个转向时，要先按停止按钮SB1，不能直接过渡，这样就会带来很多不便。
    这幅图是证-反-停转控制电路电路图。这个电路图结合了电气互锁和按钮互锁的优点，是一种比较完善的既能实现正、反转直接转换的要求，又具有较高安全可靠性的线路。


    三相异步电动机的星三角启动接法
    在正常运行时电动机额定电压等于电源线电压的情况下，定子绕组为三角形连接方式的三相交流异步电机，可以采用星形—三角形降压启动。它是指启动时将电动机定子绕组连接成星形，待电动机的转速上升到一定值后再换成三角形连接。这样，电动机启动时每相绕组的工作电压为正常时绕组电压的1/√3，启动电流为三角形直接启动时的1/3。通过以上一些基本的控制方法，就能让电动机随着你的需求动起来了。



    总而言之，电动机的发明和应用对人类来说具有极大的意义，可以说它为人类生活带来了翻天覆地的变化。而电机控制器作为新能源汽车中连接电池与电机的电能转换单元，是电机驱动及控制系统的核心。近年来国内企业对新能源汽车及其核心部件的投入力度加大，电机控制器的发展快速从技术研究向产品开发方向发展，先后出现了一些专业研发生产车用电机驱动系统的产业化公司，逐步形成了有利于提高产品品质、降低成本的产业链。