ZHCUCJ3A October 2024 – December 2024
圖 3-6 總結(jié)了使用 FOC 進(jìn)行扭矩控制的基本配置方案。請(qǐng)注意,為了與示意圖一致,本說(shuō)明假設(shè)使用雙分流器檢測(cè)系統(tǒng),但單分流器和三分流器檢測(cè)方案也很常見(jiàn)。三分流器控制會(huì)采用略有不同的 Clarke 變換實(shí)現(xiàn)方式,而單分流器要求在 Clarke 變換之前進(jìn)行程控相電流重構(gòu)。無(wú)論上述什么情況,配置方案從 Clarke 變換的 ? 和 β 輸出開(kāi)始是相同的。
測(cè)量了兩個(gè)電機(jī)相電流。這些測(cè)量值饋入 Clarke 變換模塊。這個(gè)模塊的輸出為 isα 和 isβ。電流的這兩個(gè)分量是 Park 變換的輸入,該變換會(huì)計(jì)算 d,q 旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中的電流。
isd 和 isq 分量與基準(zhǔn) isdref(磁通基準(zhǔn)分量)和 isqref(扭矩基準(zhǔn)分量)進(jìn)行比較。此時(shí),這個(gè)控制結(jié)構(gòu)具有一個(gè)有意思的優(yōu)勢(shì):只需改變磁通基準(zhǔn)并獲得轉(zhuǎn)子磁通位置,該結(jié)構(gòu)即可用于控制同步或感應(yīng)電機(jī)。
在 PMSM 中,轉(zhuǎn)子磁通是固定的,由磁體決定;無(wú)需產(chǎn)生任何磁通。因此,當(dāng)控制 PMSM 時(shí),將 isdref 設(shè)置為零。由于交流感應(yīng)電機(jī)需要生成轉(zhuǎn)子磁通才能運(yùn)行,因此磁通基準(zhǔn)一定不能為零。這很方便地解決了經(jīng)典 控制結(jié)構(gòu)的一個(gè)主要缺陷:異步驅(qū)動(dòng)至同步驅(qū)動(dòng)的可移植性。
當(dāng)使用轉(zhuǎn)速 FOC 時(shí),扭矩命令 isqref 可以是轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的輸出。電流調(diào)節(jié)器的輸出是 Vsdref 和 Vsqref;這些輸出應(yīng)用于 Park 逆變換。這個(gè)模塊的輸出是 Vsαref 和 Vsβref,它們是 (α, β) 靜止正交坐標(biāo)系中定子矢量電壓的分量。這些是空間矢量脈寬調(diào)制 (PWM) 的輸入。這個(gè)塊的輸出是驅(qū)動(dòng)此反相器的信號(hào)。
請(qǐng)注意,Park 和 Park 逆變換均需要轉(zhuǎn)子磁通位置。這個(gè)轉(zhuǎn)子磁通位置的獲得由交流機(jī)器的類(lèi)型(同步或異步機(jī)器)而定。