1.交流感應伺服電機的矢量控制 |
| 三相A、B、C系統變換到兩相α、β系統 這種變換是將三相交流電機變為等效的二相交流電機。上圖a所示的三相異步電機的定子三相繞組，彼此相差1200空間角度，當通以三相平衡交流電流 iA, iB, iC 時，在定子上產生以同步角速度ω0旋轉的磁場矢量Φ。三相繞組的作用，完全可以用在空間上互相垂直的兩個靜止的α、β繞組代替，并通以兩相在時間上相差900的交流平衡電流 iα 和 iβ ，使其產生的旋轉磁場的幅值和角速度也分別Φ和ω0，則可以認為上圖a、b中的兩套繞組是等效的。 應用三相/二相的數學變換公式，將其化為二相交流繞組的等效交流磁場。則產生的空間旋轉磁場與三相A、B、C繞組產生的旋轉磁場一致。令三相繞組中的A相繞組的軸線與α坐標軸重合，其磁勢為 |
| 按照磁勢與電流成正比關系，可求得對應的電流值iα 和 iβ 。 |
| 三相交流磁勢的變換 |
| 除磁勢的變換外，變換中用到的其它物理量，只要是三相平衡量與二相平衡量，則轉換方式相同。這樣就將三相電機轉換為二相電機。 矢量旋轉變換 將三相電機轉化為二相電機后，還需將二相交流電機變換為等效的直流電機。若設d為激磁繞組，通以激磁電id，q為電樞繞組，通以電樞電流iq ，則產生固定幅度的磁場Φ，在定子上以角速度ω0旋轉。這樣就可看成是直流電機了。將二相交流電機轉化為直流電機的變換，實質就是矢量向標量的轉換，是靜止的直角坐標系向旋轉的直角坐標系之間的轉換。這里，就是把iα 和 iβ 轉化為 id 和 iq ，轉化條件是保證合成磁場不變。iα 和 iβ的合成矢量是 i1，將其在Φ方向及垂直方向投影，即可求得id 和 iq 。 id 和 iq 在空間以角速度ω0旋轉。轉換公式為 |
| 直角坐標與極坐標的變換 矢量控制中，還要用到直角坐標系與極坐標系的變換。由id和iq求i1，其公式為 |
| 采用矢量變換的感應電機具有和直流電機一樣的控制特點，而且結構簡單、可靠，電機容量不受限制，與同等直流電機相比機械慣量小。 采用矢量變換的感應電機具有和直流電機一樣的控制特點，而且結構簡單、可靠，電機容量不受限制，與同等直流電機相比機械慣量小。 2. 交流同步電機的矢量控制 基本原理 直流電機中，無論轉子在什么位置，轉子電流所產生的電樞磁動勢總是和定子磁極產生的磁場成90°電角度。因而它的轉矩與電樞電流成簡單的正比關系。交流永磁同步電機的定子有三相繞組，轉子為永久磁鐵構成的磁極，同軸連接著轉子位置編碼器檢測轉子磁極相對于定子各繞組的相對位置。該位置與轉子角度的正弦函數關系聯系在一起。位置編碼器和電子電路結合，使得三相繞組中流過的電流和轉子位置轉角成正弦函數關系，彼此相差120°電角度。三相電流合成的旋轉磁動勢在空間的方向總是和轉子磁場成90°電角度(超前)，產生最大轉矩，如果能建立永久磁鐵磁場、電樞磁動勢及轉矩的關系，在調速過程中，用控制電流來實現轉矩的控制，這就是矢量控制的目的。 |
