人物在电机节能技术中的矢量控制重要分析方法

在电机运行的过程中,关键在于电机定子和转子磁场同步旋转,共同构建了一个具有同步旋转速度的旋转坐标系,这个坐标系被称作D-Q旋转坐标系。在这个坐标系下,所有电信号都可以描述为常数。为了研究电机矢量控制问题,我们能否直接从仪器获取D-Q变换的结果呢?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转换为等价的二相绕组,并将旋转坐标系变换成正交的静止坐标,从而得到用直流量表示电压及电流的关系式。这种变换使得各个控制量能够分别进行控制,可以消除谐波电压和不对称電壓影响,同时由于应用了同步旋转坐标变换,便于实现基波与谐波分离。

由于直流電機主磁通基本上由励磁绕组所决定,因此这是直流電機数学模型及其控制系统简单性的根本原因。如果能将交流電機物理模型等效地变化成类似直流電機模式,那么分析和控制就会变得更容易。因此,我们使用了座標變換这一思路。

交流電機三相对稱静止绕組A、B、C通過平衡正弦電流時產生的合成磁動勢是轉動磁動勢F,它以同步轉速ws(即電流角頻率)順著A-B-C相序進行空間性分布與轉動。此物理模型如圖中所示。

然而,這種轉動磁動勢並不一定需要三相,只要是單相或多對稱之多個繞組,如二、三、四……對稱之繞組,即可產生同樣效果,以兩為最簡單。圖2展示了一個兩個靜止繞組a與b之間時間上互差90°且空間上互差180°(即每一條線段長度相同)的平衡交流雙向運動,並生成一個轉化為一固定位置的一個二維向量形式中的rotating magnetic field.當這兩個系統大小及速度完全相同時,就可以將其視作等效。

图3展示了两个匝数相同且垂直交叉排列但包含两个不同类型线圈d 和q 的整体铁心,以及通过这两条线圈输送恒定DC 电流id 和iq 产生的一个固定的合成磁动势F。当整个铁心以此速度自行围绕这些线圈旋转时,该合成磁动势也随着它们一起运动并成为一个圆周运动中的rotating magnetic field.

通过以上分析,我们可以看出,无论是在图1中三次幂调制回路还是在图2中双重调制回路以及图3中的整体顺时逆时调制回路,他们之间存在一种“功能上的”等效性。这意味着,在不同的轴方向上,其行为是有意义地类似的,而且他们都会产生相同数量级的大致同样的力矩值。在实际操作中,这种基于空间振荡理论基础上的力矩计算方式,被广泛用于设计各种类型高效率、高功率密度、高灵敏度和高精确度电子设备。

总结来说,通过该方法,可以实现更有效地利用资源,从而提高系统性能,为用户提供更好的服务。而对于ZLG致远电子计划在其产品——功率分析仪——内集成了这种技术,将会极大地提升用户界面友好性,使得复杂任务变得简单易行,更适应当前快速发展技术环境下的需求。