电动机的矢量控制

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01.矢量控制又叫磁场定向控制，他的基本思想:把异步机经过坐标变换等效成直流机，，然后仿照直流机的控制方法,求得直流电动机的控制;再经过相应的坐标变换，就可以控制交流机了。
  下面我给大家详细介绍一下矢量控制的基本思想: 他是以旋转磁场不变为准则，进行坐标变换。首先是把三相静止坐标系下得定子交流电流ia,ib,ic,通过三相/ 两相变换，等效成两相静止坐标下得交流电流iα1,iβ1。然后，再把两相静止电流iα1,iβ1，通过转子磁场定向得旋转变换VR，等效成两相旋转坐标系下得电流iM1,iT1。此时如果观察者站在铁心上与坐标系一起旋转，他所看到得就是一台直流电机，原交流电机的总磁通就是等效直流电机的磁通，
iM1相当于直流电机的励磁电流，iT1相当于直流机的电枢电流。这样从外部看，他是一台交流电机;从内部看，他是一台经过变换的直流电机。
     可以看到在矢量控制中，定子电流被分解为互相垂直的两个分量iM1,iT1，其中iM1 用以控制转子磁链，称为磁链分量，iT1用于调节电机转矩，称为转矩分量。因此，矢量控制的最终结果就是实现了定子电流分解，分别进行转子磁链和电磁转矩的解藕控制

02. 由于异步电机的动态数学模型是一个高阶、非线性、强耦合的多变量系统。上世纪70年代西门子工程师F.Blaschke首先提出异步电机矢量控制理论来解决交流电机转矩控制问题。矢量控制实现的基本原理是通过测量和控制异步电动机定子电流矢量，根据磁场定向原理分别对异步电动机的励磁电流和转矩电流进行控制，从而达到控制异步电动机转矩的目的。具体是将异步电动机的定子电流矢量分解为产生磁场的电流分量 (励磁电流) 和产生转矩的电流分量 (转矩电流) 分别加以控制，并同时控制两分量间的幅值和相位，即控制定子电流矢量，所以称这种控制方式称为矢量控制方式。简单的说，矢量控制就是将磁链与转矩解耦，有利于分别设计两者的调节器，以实现对交流电机的高性能调速。矢量控制方式又有基于转差频率控制的矢量控制方式、无速度传感器矢量控制方式和有速度传感器的矢量控制方式等。这样就可以将一台三相异步电机等效为直流电机来控制，因而获得与直流调速系统同样的静、动态性能。矢量控制算法已被广泛地应用在siemens，AB，GE，Fuji等国际化大公司变频器上。
  采用矢量控制方式的通用变频器不仅可在调速范围上与直流电动机相匹配，而且可以控制异步电动机产生的转矩。由于矢量控制方式所依据的是准确的被控异步电动机的参数，有的通用变频器在使用时需要准确地输入异步电动机的参数，有的通用变频器需要使用速度传感器和编码器。鉴于电机参数有可能发生变化，会影响变频器对电机的控制性能，目前新型矢量控制通用变频器中已经具备异步电动机参数自动检测、自动辨识、自适应功能，带有这种功能的通用变频器在驱动异步电动机进行正常运转之前可以自动地对异步电动机的参数进行辨识，并根据辨识结果调整控制算法中的有关参数，从而对普通的异步电动机进行有效的矢量控制。
  以异步电动机的矢量控制为例：
  它首先通过电机的等效电路来得出一些磁链方程，包括定子磁链，气隙磁链，转子磁链，其中气息磁链是连接定子和转子的．一般的感应电机转子电流不易测量，所以通过气息来中转，把它变成定子电流．
  然后，有一些坐标变换，首先通过3/2变换，变成静止的d-q坐标，然后通过前面的磁链方程产生的单位矢量来得到旋转坐标下的类似于直流机的转矩电流分量和磁场电流分量，这样就实现了解耦控制，加快了系统的响应速度．
  最后再经过2/3变换，产生三相交流电去控制电机，这样就获得了良好的性能．
  矢量控制（VC）方式:
  矢量控制变频调速的做法是将异步电动机在三相坐标系下的定子电流Ia、Ib、Ic、通过三相－二相变换，
  等效成两相静止坐标系下的交流电流Ia1Ib1，再通过按转子磁场定向旋转变换，等效成同步旋转坐标系下的直流电流Im1、It1（Im1相当于直流电动机的励磁电流；It1相当于与转矩成正比的电枢电流），然后模仿直流电动机的控制方法，求得直流电动机的控制量，经过相应的坐标反变换，实现对异步电动机的控制。其实质是将交流电动机等效为直流电动机，分别对速度，磁场两个分量进行独立控制。通过控制转子磁链，然后分解定子电流而获得转矩和磁场两个分量，经坐标变换，实现正交或解耦控制。
  综合以上：矢量控制无非就四个知识：等效电路、磁链方程、转矩方程、坐标变换（包括静止和旋转）

newpowersky

好高深!!!!!!

踏实

一时两时弄不懂，有的高难度

吉人天相

有点难度，慢慢理解

老羊精

高深莫测。。。。。