人物在机电最吃香的专业中深入分析电机矢量控制方法
在电机的运行中,是由电机定子和转子磁场同步旋转,建立的一个具有同步旋转速度的旋转坐标系,这个旋转坐标系就是常说的D-Q旋转坐标系。这个D-Q变换是一种解耦控制方法,它将异步电动机的三相绕组变换为等价的二相绕组,并且把旋转坐标系变换成正交的静止坐标,即可得到用直流量表示电压及电流的关系式。
由于直流电机的主磁通基本上唯一地由励磁绕组的励磁电流决定,所以这是直流电机的数学模型及其控制系统比较简单的根本原因。如果能将交流电机的物理模型等效地变换成类似直流電機模式,分析和控制就可以大大简化。这样的物理模型绘于下图中。
我们知道,交流電機三相对稱的一個靜止絞組A、B、C當然是平衡正弦電流時產生的合成磁動勢F,這個合成磁動勢呈現出正弦分布,以同步轉速ws(即電流角頻率)順著A-B-C相序進行空間轉換。
這樣一個物理模型可以簡化為兩相對稱多相繞組,只要以平衡多相電流通過它們,就能產生相同效果。在圖2中,我們看到了這種情況,其中兩個靜止絞組a和b互差90°,並且以時間上互差90°平衡交流電流通過它們,也會形成合成磁動勢F。但是,這些都是固定的,不像我們期望中的那種能夠隨著時間變化而改變方向或大小的情況。
然而,如果我們將這兩個絞組設置為完全垂直,並讓他們同時以同一速度進行空間轉換,那麼我們就能獲得所需之結果。在這種情況下,這些變量不再是固定的,而是在一定程度上可以被控制。我們希望找到一種方法來實現此目的,而不是單純依賴於固定值,因為如果我們能夠做到那樣,那麼我們將會有更多選擇來進一步完善我的研究工作。