李晶霞
山东网瑞物产有限公司 250000
摘要：直流电机和步进电机的运行特点不同，通过设置步进电机的运转步数来控制转过的角度，而直流电机不能直接精确地实现旋转角度的控制。通常会将电位计和直流电机配合使用，电位计的电位值和电机旋转角度是一一映射关系，通过采集指示直流电机旋转角度的电位值反馈控制直流电机旋转的角度。基于此，本文章对现代交流电机控制的现状与展望进行探讨，以供相关从业人员参考。
关键词：交流电机；控制；现状；展望
引言
随着现代交流电机控制的不断发展，对于技术条件提出更高的要求，一方面，要求不断地提升设备的性能，降低材料的和能源的损耗，并且还需要尽可能的减少投入的成本；另外一方面，需要制定出严格的技术指标，从而能够有效地满足特殊系统的应用需求。近年来，随着电力电子技术逐渐进入市场环境当中，并且已经取得了显著的效果，再加上相应控制理论的不断完善，大多数计算机仿真技术软件日渐雏形，这在一定程度上为交流电机的控制带来了一定的发展机遇和挑战。
1交流电机的控制技术
就目前而言，交流电机的自动化控制技术主要包括远程监控模式和在线监控模式。随着社会的不断发展，交流电机自动化控制技术的应用范围也在不断地扩大，进而企业的经济效益也得到了大幅度的提高。除此之外，如果企业能够科学合理地应用交流电机自动化控制技术，就能够在原有的基础上进一步降低企业的生产成本和生产效率，与此同时，周围的生态环境也能够得到更好的保护。
2现代交流电机控制现状
2.1控制器方面
通常情况下，往往有了好的控制方法，还需要结合相应控制器进行配合，对于整个控制系统而言，还需要具有一定的基本特性，那就是可靠性和实时性，但是，在最初的电机控制都采用的是分立相应元器件的模拟电路，这种控制方法相对比较落后，伴随着电力电子技术的不断发展和进步，逐渐转变成为集成电路，甚至是专用的集成电路，然而，这些电路基本上都是混合的模拟数字电路，在一定程度上更是大大地提升了控制系统的可靠性以及信号的抗干扰性，比较适合目前阶段电机控制领域的发展需求，取得的效果也得到了显著的提升。对于那些专业的集成电路而言，国内大多数的先进工业企业，都能够独立提供给自身开发的电机控制比较专用的集成电路类型，因此电机控制专用集成电路的品种类型、规格参数以及产品的基本资料都是比较齐全的。
2.2人工智能技术方面
在电气自动化控制中电气控制是最为核心的环节，人工智能技术的应用能够提升控制效率与精度，且能够应对庞大的信息数据以及复杂的工作流程。模糊控制是基于人工智能技术下的常用电气控制技术之一。模糊控制是基于模糊推理与模糊语言理论而形成的控制形式，结合计算机技术形成闭环结构的控制系统。其结构核心为基于人工智能技术的模糊控制设备，这也是模糊控制与其他控制方式差别之处。模糊控制系统结构分为模糊控制器、输入/输出接口、执行机构、控制对象以及测量设备。其中，控制对象的容纳范围十分广泛，不论是确定、模糊，单变量、多变量，定常、时变，线性、非线性均可以作为控制对象。无法精准建立数学模型的对象更加适合应用模糊控制技术；执行机构不仅可以使用直流电动机、步进电动机等，还可以使用气动调节阀、液压阀等；模糊控制器则是模糊控制技术的核心元件，是一种应用模糊知识标识与规则推理的控制设备；输入/输出接口在模糊控制系统中由于大多数控制对象的控制量与可观测状态为模拟量，模糊控制系统也需要使用A/D转换设备。在模糊控制系统中还需要配备适用于模糊逻辑处理的结构，该结构可被认为是输入/输出接口。
除了模糊控制形式外，专家控制、神经网络控制都是基于人工智能技术下的电气自动化控制形式。
2.3直接启动控制方面
直流电机的直接启动控制通过将真空的接触器和综合性的控制器结合起来才能够保证直流电机的正常运转。在此之后，相关的工作人员还可以利用其他相关的仪器设备来将产生的电流输送信号直接传送至保护终端。在电流信号输送的整个过程当中，工作人员可以利用综合控制器来完成对电机运转情况的实时监控工作。利用该仪器工作人员就可以随时发现问题，解决问题，进而保障直流电机的正常工作。但是在实际监控过程中，由于输送电流量比较大，所以容易发生像短路这样的电路故障问题，这是需要相关的工作人员非常注意的。除此之外，我们在实际工作应用中还可以利用元器件来完成相关的操作步骤。但是在采用这一手段时，我们要注意及时将电机的电源切断。一旦安全断电后，工作人员可松手进行相关维修工作。对于反复出现的故障问题，相关的技术人员需要进行细致的分析和研究，进而避免预警信号的反复出现。
2.4电机速度控制法方面
速度控制算法基于闭环控制，系统设定20ms采集一次编码器的计数值。利用M法测速，可以得出当前电机的转速。再通过经典的速度环控制，使电机达到对应的速度。速度控制可实现达到指定速度、停止运行以及实现电机运行过程中的反转等功能，其中也包括了三轴电机的控制，在反转的过程，首先让电机停止，然后继续反向加速到指定速度。
2.5电流传感器方面
E.H.霍尔提出的霍尔效应定义了磁场、感应电压间的联系，其和传统的感应效果完全不同。磁场内导体在有电流经过时，导体内电子会在磁场的作用下形成同电子运动方向相垂直的作用力，从而使导体两端出现电压差。应用霍尔电流传感器开展电机控制系统的电流检测工作时，结合霍尔效应，能够针对一次大电流进行转化，形成二次微小电压信号。霍尔电流传感器的两大工作形式为磁平衡式、直检式，即闭环电流传感器以及开环电流传感器，前者传感器的占用空间较小，具有磁场补偿法的优点，使铁心磁通为零，具有较强的电流过载能力，将其在待检测母线中进行套用即可正常运行；而后者的主要缺点是装置自身占用空间较大。
3现代交流电机控制的展望
新型电机控制技术很多，其中宽禁带半导体电机控制器可以有效提升运行效率、控制操作结温。如今大部分电动控制器都是应用IGBT，由于使用的是硅基材料，在材料性能影响下，硅基功率器特性已经十分接近材料自身极限承受范围，降低了汽车运行安全性、稳定性。而SIC操作结温可以达到175℃，操作频率可达100kHz，开关损耗量明显降低，极大提升了系统运行效率，减少死区空间，强化了系统输出性能。
结束语
在利用电机控制系统的过程中，严格落实电流控制工作具有非常重要的意义，利用电流控制技术进行精确化的控制，能有有效降低电流出现故障问题的概率。电流闭环的形成建立在电流控制的基础上，强化对电流的监测力度，能够增强电机控制系统的安全性。电流控制技术在多种设备中又发挥着重要作用，包括安防工程、自动门系统等，研究和分析电流控制技术在电机控制系统中的应用，能够更好地指导实际工作的开展，同时还能够促进电机控制系统的发展和运用。
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