Vektorstyring er en motorstyringsteknologi, som kan gjøre trefasemotorstyring om til samme børstede likestrømsmotor, for å oppnå enkel styring og høy effektivitet.
Bryterstrømmen til den børstede DC-motoren må realiseres av kommutatoren for å danne et roterende magnetfelt. Rotoren roterer under statorens magnetiske kraft. Strukturen er enkel og dreiemomentet er stort og har god hastighetsreguleringsytelse. Dette er hovedtrekket til den børstede DC-motoren. Eksitasjonsretningen til motoren er alltid vinkelrett på magnetfeltets retning, og kontrollmetoden er enkel og effektiv.
Rotasjonsprinsipp for børstet likestrømsmotor: DC-elektrisitet passerer gjennom kommuteringsbørstene for å danne et magnetfelt gjennom kommutering, og under samspillet mellom magnetfeltet og statoren driver det rotoren til å rotere.
I motsetning til den tradisjonelle trefase induksjonsmotoren, legger den inn trefaset symmetrisk sinusformet spenning, den romlige flukskoblingen er nesten sirkulær og dreiemomentet er stabilt. Imidlertid er ulempene også mer åpenbare:
1. Den trefasesymmetriske sinusformede vekselstrømmen produserer et roterende magnetfelt som endres med tid og rom, og er et multivariabelt system;
2. Statorstrømmen kan ikke justere eksitasjonen og dreiemomentet alene. Det er en sterk kobling mellom dem, et komplekst ikke-lineært forhold, stort volum og mye tap. ;
Så, er det en måte å kontrollere en trefase induksjonsmotor så enkel, effektiv og stabil som en likestrømsmotor? Også veldig stabil? Dette er vektorkontrollmetoden vi nevnte tidligere. Denne metoden er en kontrollmetode som ble foreslått på 1970-tallet. Trefase AC gjennomgår en serie koordinattransformasjoner, og blir til slutt en DC-kontrollert tofase positiv kontrollmetode. vekselstrøm. Frakobling av komplekse strømforhold gjør motoren enkel og kontrollerbar.
Denne vektorkontrollteknologien kan brukes for AC-motorer eller DC-motorer. Uansett hva slags motor det er, er dreiemomentet proporsjonalt med kryssproduktet av statormagnetfeltet og rotormagnetfeltet, det vil si området til parallellogrammet som er omsluttet av dem. Når vinkelen mellom statormagnetfeltet og rotormagnetfeltet er 90 grader, er arealet av parallellogrammet omsluttet av dem størst, og dreiemomentet som genereres på dette tidspunktet er også størst.
I likhet med den børstede likestrømsmotoren er dens statoreksitasjonsstrøm og ankerstrøm i sine egne sløyfer og er kontrollerbare. Statormagnetfeltet og statormagnetfeltet og rotormagnetfeltet kan alltid holdes vinkelrett, og det genererte dreiemomentet er også det største. Hvis du vil få en trefasemotor til å oppnå effekten av en DC-børstemotor i kontroll, må du finne en måte å frakoble forholdet mellom dreiemoment og eksitasjon. Hvis vinkelen mellom statormagnetfeltet og rotormagnetfeltet alltid kan styres til å variere med 90 grader, vil kontrolleffektiviteten til DC-motoren bli kraftig forbedret, som er bakgrunnen for vektorkontrollteknologien.
Vektorkontrollteknikk kalles også feltorientert kontroll. Den kan frakoble det komplekse statorstrømforholdet og dekomponere statorstrømmen til en likeaksestrøm som styrer eksitasjonen, og en kvadraturaksestrøm som styrer dreiemomentet.
Som nevnt tidligere, mates trefasemotoren med treveis symmetriske sinusformede spenninger med en romlig forskjell på 120 grader, og danner et roterende magnetfelt i rommet. Hvis du vil generere et roterende magnetfelt i rommet, trenger du selvfølgelig ikke ha trefasesymmetriske viklinger. Alle symmetriske polyfaseviklinger kan generere roterende magnetomotorisk kraft i rommet, spesielt tofasesymmetriske ortogonale viklinger, som også kan oppnå det samme, og de to fasene er uavhengige variabler som er vinkelrette på hverandre. Derfor kan vi forestille oss modellen av en trefasemotor som en tofasemotormodell. Basert på prinsippet om å generere det samme sirkulære magnetfeltet som trefasemotoren, er de to fasene 90 grader unna hverandre i rommet, den ene er ansvarlig for dreiemomentkontroll, den andre er ansvarlig for eksitasjonskontroll, og de gjør det ikke påvirke hverandre.
Magnetfeltet og dreiemomentet som genereres av den trefasede viklingen er nøyaktig det samme i størrelse og retning som magnetfeltet og dreiemomentet som genereres av den tofasede kvadraturviklingen, og roterer mot klokken i rommet med samme vinkelhastighet for å danne samme roterende magnetfelt. Dette er transformasjonen av det såkalte trefasede stasjonære koordinatsystemet til det tofasede stasjonære koordinatsystemet.
Går vi et skritt videre, antar vi at det er en tofaset ortogonal symmetrisk vikling, og likestrømmene Id og Iq passeres henholdsvis gjennom. Den kombinerte magnetomotive kraften generert av dem er nøyaktig den samme som det tofasede statiske koordinatsystemet og det trefasede statiske koordinatsystemet, og de to fasene er positive. Den vekslende viklingen roterer med samme vinkelhastighet til magnetfeltet, da kan det roterende koordinatsystemet d, q være helt ekvivalent med den forrige trefase statiske og tofase statiske, som er transformasjonen fra tofase statisk til to -faseroterende koordinatsystem.
Derfor kan Ia, Ib og Ic i det trefasede stasjonære koordinatsystemet være fullstendig ekvivalente med Id og Iq i det tofasede roterende koordinatsystemet.
Etter at Id og Iq er oppnådd, vil den multivariable, sterke koblingen og ikke-lineære systemkontrollen til trefasemotoren direkte bli kontrollen av to uavhengige DC-komponenter, som frakobler det komplekse multivariable forholdet til trefasemotoren og gjør systemkontrollen enkel. Følgende figur viser hele vektortransformasjonsprosessen.
