電機(jī)控制器是通過(guò)主動(dòng)工作來(lái)控制電機(jī)按照設(shè)定的方向、速度、角度、響應(yīng)時(shí)間進(jìn)行工作的集成電路。在電動(dòng)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(dòng)力電池所存儲(chǔ)的電能轉(zhuǎn)化為驅(qū)動(dòng)電機(jī)所需的電能，來(lái)控制電動(dòng)車輛的啟動(dòng)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(dòng)車輛剎車，并將部分剎車能量存儲(chǔ)到動(dòng)力電池中。它是電動(dòng)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(dòng)器、步進(jìn)電機(jī)組成一個(gè)完善的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)，能控制三臺(tái)步進(jìn)電機(jī)分時(shí)運(yùn)行。本控制器采用計(jì)算機(jī)式的編程語(yǔ)言，擁有輸入、輸出、計(jì)數(shù)等多種指令。具有編程靈活、適應(yīng)范圍廣等特點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于各種控制的自動(dòng)化領(lǐng)域。
工作原理
電機(jī)控制器主要依靠電流傳感器、電壓傳感器、溫度傳感器等來(lái)進(jìn)行電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)，根據(jù)相應(yīng)參數(shù)進(jìn)行電壓、電流的調(diào)整控制以及其他控制功能的完成。電流傳感器用于檢測(cè)電機(jī)工作實(shí)際電流，包括母線電流、三相交流電流;電壓傳感器用于檢測(cè)供給電機(jī)控制器工作的實(shí)際電壓，包括動(dòng)力電池電壓、12V蓄電池電壓;溫度傳感器用于檢測(cè)電機(jī)控制系統(tǒng)的工作溫度，包括IGBT模塊的溫度。
電機(jī)控制器是通過(guò)調(diào)節(jié)電壓大小、頻率高低、相位變化等參數(shù)來(lái)控制電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，即通過(guò)相應(yīng)的電力轉(zhuǎn)換來(lái)控制電機(jī)工作。所謂的電力轉(zhuǎn)換就是直流與交流、電壓與頻率的轉(zhuǎn)換。
類型
電動(dòng)機(jī)控制器可以由人工操作，也可以是遙控或是自動(dòng)操作，可以只包括啟動(dòng)及停止電動(dòng)機(jī)的功能，也可以包括其他較復(fù)雜的功能。
電動(dòng)機(jī)控制器可以用配合電動(dòng)機(jī)的型式來(lái)分類，例如驅(qū)動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)、伺服電動(dòng)機(jī)、串激或分激直流電動(dòng)機(jī)，或是交流電動(dòng)機(jī)。
電動(dòng)機(jī)控制器會(huì)連接到電源，可能是電池或是市電，也會(huì)有一些可以輸入或輸出（數(shù)位或類比）訊號(hào)的電路。
電機(jī)起動(dòng)器
小電動(dòng)機(jī)可以用開關(guān)或斷路器接到電源來(lái)啟動(dòng)，大電動(dòng)機(jī)需要配合特殊的切換單元，稱為電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)器或電動(dòng)機(jī)接觸器。當(dāng)啟動(dòng)時(shí)，在線直接起動(dòng)（direct on line，簡(jiǎn)稱DOL）的啟動(dòng)器會(huì)直接將電動(dòng)機(jī)接到電源。降壓?jiǎn)?dòng)器、Y-Δ切換啟動(dòng)器或軟啟動(dòng)器會(huì)借由降電壓的電路將電源接到電動(dòng)機(jī)，之后電壓會(huì)逐漸上升或分段上升。較小功率的電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)器是一個(gè)人工操作的開關(guān)，較大的電動(dòng)機(jī)或是需要遙控或是自動(dòng)控制的應(yīng)用，一般會(huì)使用磁性接觸器。中壓電源（約數(shù)千伏特）會(huì)用斷路器作為開關(guān)元件。
在線直接起動(dòng)（direct on line，簡(jiǎn)稱DOL）的電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)器會(huì)將線電壓全部加到電動(dòng)機(jī)端，這是最簡(jiǎn)單的電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)器。在線直接起動(dòng)的啟動(dòng)器也可以包括保護(hù)元件。小功率的在線直接起動(dòng)啟動(dòng)器是用人工操作的，大功率的啟動(dòng)器會(huì)用機(jī)電的接觸器（繼電器）來(lái)切換電動(dòng)機(jī)電路，也有使用固態(tài)電子的在線直接起動(dòng)啟動(dòng)器。
若電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)的高突入電流不會(huì)造成電源的過(guò)多電壓下降，此時(shí)就會(huì)使用在線直接起動(dòng)的啟動(dòng)器。啟動(dòng)器可以配合的最大電動(dòng)機(jī)功率也會(huì)受限于電源的能力。例如一些農(nóng)村的電力設(shè)備可能會(huì)要求大于10kw的電動(dòng)機(jī)使用減壓病的電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)器。
有時(shí)會(huì)用在線直接起動(dòng)來(lái)啟動(dòng)小型的水泵、壓縮機(jī)、風(fēng)扇及輸送帶。像是鼠籠式電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)若用在線直接起動(dòng)，加速在全速之前會(huì)有高啟動(dòng)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(dòng)機(jī)會(huì)用減速式電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)器或是調(diào)速驅(qū)動(dòng)器來(lái)減小啟動(dòng)時(shí)電源的電壓下降。
可反向的電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)器可以讓電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)或是反轉(zhuǎn)。這類啟動(dòng)器會(huì)包括二組在線直接起動(dòng)的電路，分別針對(duì)正轉(zhuǎn)及反轉(zhuǎn)，并有機(jī)械或電氣上的互鎖，避免二個(gè)電路同時(shí)動(dòng)作。三相電動(dòng)機(jī)可以對(duì)調(diào)二相來(lái)達(dá)到反轉(zhuǎn)，單相的交流電動(dòng)機(jī)或直流電動(dòng)機(jī)需要其他的設(shè)備來(lái)達(dá)到反轉(zhuǎn)。
降壓起動(dòng)器
可以用二個(gè)或是多個(gè)接觸器，在電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)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(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)在端子輸入較低的電壓，減小啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩及突入電流，在電動(dòng)機(jī)的速度到達(dá)額定轉(zhuǎn)速的一定比例時(shí)，起動(dòng)器自動(dòng)將電動(dòng)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(dòng)時(shí)有重壓的啟動(dòng)電流流過(guò)，時(shí)間可能只有幾秒，因此其額定會(huì)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(shí)間計(jì)時(shí)來(lái)切換，或是配合電流感測(cè)器，當(dāng)電流開始下降時(shí)進(jìn)行切換。Kornd?rfer自耦變壓器啟動(dòng)器曾在1908年申請(qǐng)專利。
調(diào)速驅(qū)動(dòng)器
調(diào)速驅(qū)動(dòng)器（adjustable-speed drive，簡(jiǎn)稱ASD）或是變速驅(qū)動(dòng)器 (variable-speed drive，簡(jiǎn)稱VSD) 是一個(gè)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(dòng)器包括一個(gè)電動(dòng)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(guò)一般而言，驅(qū)動(dòng)器（drive）只會(huì)用來(lái)指控制器。許多新型的調(diào)速驅(qū)動(dòng)器也可以進(jìn)行電動(dòng)機(jī)緩起動(dòng)。
智能控制器
智能控制器利用微處理器來(lái)控制電動(dòng)機(jī)控制中用到的功率元件，也可以監(jiān)控電動(dòng)機(jī)的負(fù)載，將電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩和負(fù)載相配合，其作法是降低給電動(dòng)機(jī)的交流電電壓，同時(shí)降低電流及無(wú)效功率，因此若電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)作在輕載條件下，上述方式可以量測(cè)對(duì)能源效率的改善程度，此時(shí)產(chǎn)生的熱、噪音及振動(dòng)也隨之降低。
范圍
應(yīng)用最廣泛的小型電機(jī)包括直流電機(jī)、無(wú)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(wú)刷直流電機(jī)的主要區(qū)別在于它們的驅(qū)動(dòng)方式。
應(yīng)用
每個(gè)電動(dòng)機(jī)都會(huì)有對(duì)應(yīng)的控制器，控制器的特性及復(fù)雜度會(huì)隨依電動(dòng)機(jī)需要呈現(xiàn)的性能而不同。
最簡(jiǎn)單的控制器是連接電動(dòng)機(jī)及電源的開關(guān)，例如小的家電或動(dòng)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(cè)器的繼電器或接觸器來(lái)自動(dòng)啟動(dòng)或停止電動(dòng)機(jī)。開關(guān)可以有不同的選擇位置，讓電動(dòng)機(jī)以不同的方式連接到電源，可能包括減低電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)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(huì)省略過(guò)載及過(guò)流等保護(hù)裝置，此時(shí)就靠外在的過(guò)流保護(hù)線路來(lái)避免電流過(guò)大，小電動(dòng)機(jī)有些有內(nèi)建的過(guò)載保護(hù)，在過(guò)載時(shí)自動(dòng)開路避免過(guò)載。較大的電動(dòng)機(jī)會(huì)有在控制器中加入過(guò)載繼電器或溫度感測(cè)的繼電器，以及保險(xiǎn)絲或斷路器避免過(guò)電流。自動(dòng)的電動(dòng)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(dòng)機(jī)控制器可以精確的控制電動(dòng)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)定的曲線精確的控制刀具的位置，而且要依負(fù)載及外界力量來(lái)加以補(bǔ)償，以維持刀具在既定的位置上。
參考資料 >