矢量控制是利用數(shù)學(xué)技術(shù)將流過(guò)三相電動(dòng)機(jī)繞組的電流轉(zhuǎn)換成與直流電動(dòng)機(jī)等效的模型,從而簡(jiǎn)化控制的一種控制方法。
流經(jīng)無(wú)刷電機(jī) U、V 和 W 相的電流由于電機(jī)扭矩和轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)角度而不斷變化。在這些條件下,電流控制的計(jì)算處理很困難。但是,通過(guò)將三相電流轉(zhuǎn)換為兩相電流,將固定坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)坐標(biāo),可以將電流分為產(chǎn)生扭矩的分量(電流的 q 軸分量)和產(chǎn)生磁通量的分量分量(電流的 d 軸分量),與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)角度無(wú)關(guān)。
在這種狀態(tài)下,通過(guò)構(gòu)建一個(gè)電流回路,從產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的 q 軸分量和產(chǎn)生磁通量的 d 軸分量的電流中獲取檢測(cè)值,并遵守指令值,輸出轉(zhuǎn)矩和通過(guò)的磁通量通過(guò)繞組(磁鏈)可以隨意控制。
由于可以分別控制輸出轉(zhuǎn)矩和磁鏈,因此可以高度響應(yīng)地控制輸出轉(zhuǎn)矩和速度。
此外,通過(guò)控制磁鏈,可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能操作的最大效率控制。還可以改善速度-轉(zhuǎn)矩特性,例如最大轉(zhuǎn)矩控制和弱磁控制。
通過(guò)矢量控制改善電流波形的例子如圖 5.7 所示。圖 5.7(a) 為無(wú)矢量控制時(shí)的電流波形,圖 5.7(b) 為有矢量控制時(shí)的電流波形。在驅(qū)動(dòng)電路中,電機(jī)電流受到控制,使其通過(guò)霍爾效應(yīng) IC 輸出信號(hào)的上升沿從負(fù)切換為正。