矢量控制的形象描述 磁場(chǎng)強(qiáng)度, 定向 關(guān)于矢量控制，鄙人的通俗理解是： 1. 先把電機(jī)想像成2塊飛速旋轉(zhuǎn)磁鐵，定子磁鐵和轉(zhuǎn)子磁鐵。進(jìn)一步可以引申為定子磁場(chǎng)和轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)。 2. 電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩與定子磁場(chǎng)強(qiáng)度、轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)強(qiáng)度、2塊磁鐵之間的夾角的正弦成正比。關(guān)于這一點(diǎn)不難理解，兩塊磁鐵對(duì)齊的時(shí)候（0度，sin0=0;）,不存在電磁轉(zhuǎn)矩；兩塊磁鐵相差90度的時(shí)候（sin90=1;）,電磁轉(zhuǎn)矩達(dá)到頂峰； 3. 接下來(lái)控制的目標(biāo)就是： 1）穩(wěn)定其中的一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的強(qiáng)度（恒定磁場(chǎng)）； 2） 控制磁鐵之間角度為90度（磁場(chǎng)定向FOC）； 3） 控制另一個(gè)磁場(chǎng)（受控磁場(chǎng)）的強(qiáng)度以達(dá)到控制電磁轉(zhuǎn)矩大小（力矩控制）。 4. 關(guān)于坐標(biāo)變換的物理意義（以同步電機(jī)為例）： 1）在電機(jī)不失步的情況下，可以認(rèn)為兩個(gè)磁極之間相對(duì)靜止，最多在夾角0~90度之間移動(dòng)。 2）既然交流電產(chǎn)生的是一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，那么自然可以把它想像成一個(gè)直流電產(chǎn)生的恒磁場(chǎng)，只不過(guò)這個(gè)恒磁場(chǎng)處于旋轉(zhuǎn)當(dāng)中。 3）如果恒磁場(chǎng)對(duì)應(yīng)的直流電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度，與對(duì)應(yīng)交流電產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度相等，就可以認(rèn)為兩者等同。 4）坐標(biāo)變換基于以上認(rèn)知，首先認(rèn)為觀察者站在恒定定磁場(chǎng)上并隨之運(yùn)轉(zhuǎn)，觀察被控磁場(chǎng)的直流電線圈電流及兩個(gè)磁場(chǎng)之間的夾角。 5）實(shí)際的坐標(biāo)變化計(jì)算出的結(jié)果有兩個(gè)，直軸電流Id和交軸電流Iq。通過(guò)Id和Iq可以算出兩者的矢量和（總電流），及兩個(gè)磁場(chǎng)之間的夾角。 6）直軸電流Id是不出力的，交軸電流Iq是產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩關(guān)鍵因素。 5. 對(duì)于交流同步隱極電動(dòng)機(jī)： 1） 其轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)是恒定的。 2） 轉(zhuǎn)子的當(dāng)前磁極位置用旋轉(zhuǎn)編碼器實(shí)時(shí)檢測(cè)。 3） 定子磁極（旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)）的位置從A相軸線為起點(diǎn)，由變頻器所發(fā)的正弦波來(lái)決定。 4） 實(shí)際上先有定子磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)，然后才有轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)試圖與之對(duì)齊而產(chǎn)生的跟隨。 5） 計(jì)算出轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)與A相軸線之間的偏差角度。 6） 通過(guò)霍爾元件檢測(cè)三相定子電流，以轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)與A相軸線之間的偏差角度作為算子（相當(dāng)于觀察者與轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)同步旋轉(zhuǎn)），通過(guò)坐標(biāo)變換分解出定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中與轉(zhuǎn)子磁極對(duì)齊的分量（直軸電流Id）,產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的分量（交軸電流Iq）。 7） 定子電流所產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與觀察者基本同步，最多在夾角0~90度之間移動(dòng)。移動(dòng)量是多少，會(huì)體現(xiàn)在直軸電流Id、交軸電流Iq的數(shù)值對(duì)比上。 8） 驅(qū)動(dòng)器通過(guò)前面的速度環(huán)的輸出產(chǎn)生電流環(huán)的給定，通過(guò)第6）條引入電流環(huán)的反饋Iq，通過(guò)PI控制產(chǎn)生Iq輸出。 9） 設(shè)定Id=0。這一點(diǎn)不難理解，使兩個(gè)磁極對(duì)齊的電流我們是不需要的。通過(guò)這一點(diǎn)，我們實(shí)現(xiàn)了磁場(chǎng)定向FOC（控制磁鐵之間角度為90度）。 10） 計(jì)算出了Iq, Id=0。引入偏差角度算子通過(guò)坐標(biāo)反變換變換產(chǎn)生了三相電流的輸出。 11） 當(dāng)Iq>0, 定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)對(duì)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)的超前90度，電磁轉(zhuǎn)矩依靠?jī)蓚�(gè)磁場(chǎng)之間異性相吸的原理來(lái)產(chǎn)生，這時(shí)候電磁轉(zhuǎn)矩起到加速的作用。 12） 當(dāng)Iq<0, 定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)對(duì)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)的仍然超前90度，但是定子磁場(chǎng)的N、S極調(diào)換了一下，電磁轉(zhuǎn)矩依靠?jī)蓚�(gè)磁場(chǎng)之間同性相排斥的原理來(lái)產(chǎn)生，這時(shí)候電磁轉(zhuǎn)矩起到減速制動(dòng)的作用。 13） 從本質(zhì)上講，我們是依靠控制定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)對(duì)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)的超前角度及該磁場(chǎng)的強(qiáng)度來(lái)實(shí)現(xiàn)矢量控制的。 6. 對(duì)于交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)： 1） 定子通入三相交流電，產(chǎn)生定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)以定子A相軸線為起點(diǎn)出發(fā)，并與定子電流相位對(duì)齊。 2） 定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)切割轉(zhuǎn)子繞組，產(chǎn)生三相感應(yīng)電勢(shì)e=dλ/dt，λ為穿過(guò)轉(zhuǎn)子繞組的磁鏈。e產(chǎn)生轉(zhuǎn)子電流，然后產(chǎn)生另一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)－－－－-轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。如果λ隨空間（或時(shí)間）正弦變化，則e所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)滯后穿越轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)磁鏈90度。 3） 轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)速度疊加在旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子上。事實(shí)上，這兩個(gè)磁場(chǎng)之間的旋轉(zhuǎn)是同步的。 4） 與同步電機(jī)不同，感應(yīng)電機(jī)的兩個(gè)磁場(chǎng)之間不可能發(fā)生失步。因?yàn)檗D(zhuǎn)子速度一旦慢了，定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)切割轉(zhuǎn)子的速度就會(huì)加快，轉(zhuǎn)子三相感應(yīng)電勢(shì)產(chǎn)生轉(zhuǎn)子電流進(jìn)而產(chǎn)生轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)速度就必然加快。導(dǎo)致的結(jié)果仍然是兩者同步。 5） 感應(yīng)電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩便由這兩個(gè)磁場(chǎng)之間的試圖對(duì)齊的力產(chǎn)生。 6） 轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子電流對(duì)齊。 7） 如果不考慮轉(zhuǎn)子漏感的影響，轉(zhuǎn)子為純阻性負(fù)載，轉(zhuǎn)子感應(yīng)電勢(shì)e與轉(zhuǎn)子電流同相位。此時(shí)，這定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)之間的角度相差90度。 8） 實(shí)際上，轉(zhuǎn)子有漏感，且轉(zhuǎn)差率越大，漏感越大，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子電流滯后轉(zhuǎn)子電勢(shì)一個(gè)角度，也就是說(shuō)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)要比感應(yīng)電勢(shì)e滯后一個(gè)角度。 9） 所以，受轉(zhuǎn)子漏感的影響，我們無(wú)法保證定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相差90度，它們之間相差的角度大于90度而小于180度。那么，我們就必須控制控制定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)正交的部分，也就是穿過(guò)轉(zhuǎn)子繞組的凈磁鏈。 10） 與同步電機(jī)的第1個(gè)區(qū)別在于，同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)自然產(chǎn)生，因此定子上無(wú)需直軸電流來(lái)產(chǎn)生磁場(chǎng)（Id=0），只需控制交軸電流Iq。而感應(yīng)電機(jī)的定子電流既需要直軸電流來(lái)產(chǎn)生定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，又需要交軸電流來(lái)產(chǎn)生轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。 11） 與同步電機(jī)的第2個(gè)區(qū)別在于，感應(yīng)電機(jī)矢量控制體現(xiàn)在保持定子磁場(chǎng)穿越轉(zhuǎn)子繞組的部分強(qiáng)度恒定，控制轉(zhuǎn)子電流自身產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的大小。 12） 轉(zhuǎn)子起始磁極位置認(rèn)為是0。在運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中通過(guò)旋轉(zhuǎn)編碼器對(duì)其不斷進(jìn)行檢測(cè)。為什么可以認(rèn)為起始磁極位置=0，因?yàn)檫@一誤差會(huì)隨時(shí)間衰減到0。 13） 定子磁極（定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)）的位置從A相軸線為起點(diǎn)，由變頻器所發(fā)的正弦波來(lái)決定。 14） 計(jì)算出轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁極與A相軸線之間的偏差角度。 15） 通過(guò)霍爾元件檢測(cè)三相定子電流，以轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與A相軸線之間的偏差角度作為算子，通過(guò)坐標(biāo)變換分解出其中產(chǎn)生與轉(zhuǎn)子磁極對(duì)齊的分量（直軸電流Id）,產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的分量（交軸電流Iq）。 16） 保持Id為恒定值，即保證穿過(guò)轉(zhuǎn)子繞組的凈磁鏈恒定。 17） 控制與Id相差90度的Iq大小，也就控制了轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的大小。 作者wj863 樓主說(shuō)： “1. 先把電機(jī)想像成2塊飛速旋轉(zhuǎn)磁鐵，定子磁鐵和轉(zhuǎn)子磁鐵。進(jìn)一步可以引申為定子磁場(chǎng)和轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)。” 我認(rèn)為樓主沒(méi)有注意到： 1、2快磁鐵是兩個(gè)獨(dú)立體，不是相關(guān)體，所以你可以任意改變它們之間的夾角； 2、可是轉(zhuǎn)子磁鐵與定子磁鐵不是兩個(gè)獨(dú)立體，他們之間的夾角是負(fù)載決定的，不是人為控制的！ 樓主說(shuō)： “3. 接下來(lái)控制的目標(biāo)就是： 1）穩(wěn)定其中的一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的強(qiáng)度（恒定磁場(chǎng)）； 2） 控制磁鐵之間角度為90度（磁場(chǎng)定向FOC）； 3） 控制另一個(gè)磁場(chǎng)（受控磁場(chǎng)）的強(qiáng)度以達(dá)到控制電磁轉(zhuǎn)矩大小（力矩控制）。” 我認(rèn)為： 1、交流電機(jī)的主旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)Φo是穩(wěn)定的，不變的； 2、轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)是轉(zhuǎn)子切割磁力線感應(yīng)產(chǎn)生的感應(yīng)電勢(shì)、感應(yīng)電流的磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)子的磁場(chǎng)方向決定轉(zhuǎn)子的電流； 3、轉(zhuǎn)子電流有等效電阻的轉(zhuǎn)矩電流I2，還有轉(zhuǎn)子感抗的無(wú)功電流I2’，轉(zhuǎn)子的磁場(chǎng)方向tgδ=I2/I2’，當(dāng)無(wú)功電流I2’=0時(shí)，δ=90度； 4、可見(jiàn)轉(zhuǎn)子的方向決定轉(zhuǎn)子感抗的無(wú)功電流I2’，而無(wú)功電流I2’是客觀存在，不能改變，所以人為的控制轉(zhuǎn)子方向無(wú)從下手！ 樓主說(shuō)： 4. 關(guān)于坐標(biāo)變換的物理意義（以同步電機(jī)為例）： 1）在電機(jī)不失步的情況下，可以認(rèn)為兩個(gè)磁極之間相對(duì)靜止，最多在夾角0~90度之間移動(dòng)。 2）既然交流電產(chǎn)生的是一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，那么自然可以把它想像成一個(gè)直流電產(chǎn)生的恒磁場(chǎng)，只不過(guò)這個(gè)恒磁場(chǎng)處于旋轉(zhuǎn)當(dāng)中。 3）如果恒磁場(chǎng)對(duì)應(yīng)的直流電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度，與對(duì)應(yīng)交流電產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度相等，就可以認(rèn)為兩者等同。 4）坐標(biāo)變換基于以上認(rèn)知，首先認(rèn)為觀察者站在恒定定磁場(chǎng)上并隨之運(yùn)轉(zhuǎn)，觀察被控磁場(chǎng)的直流電線圈電流及兩個(gè)磁場(chǎng)之間的夾角。 5）實(shí)際的坐標(biāo)變化計(jì)算出的結(jié)果有兩個(gè)，直軸電流Id和交軸電流Iq。通過(guò)Id和Iq可以算出兩者的矢量和（總電流），及兩個(gè)磁場(chǎng)之間的夾角。 6）直軸電流Id是不出力的，交軸電流Iq是產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩關(guān)鍵因素。 我認(rèn)為： 1、“交流電產(chǎn)生的是一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)”，就是電機(jī)空載時(shí)三相空載電流Io產(chǎn)生的主旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)Φo； 2、當(dāng)負(fù)載時(shí)，轉(zhuǎn)子被負(fù)載拖著向后旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度δ時(shí)，由于電機(jī)磁勢(shì)平衡原理，電機(jī)定子繞組又有了另外一個(gè)電流I1，那么這個(gè)電流I1的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)對(duì)應(yīng)的是轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)； 3、那么對(duì)定子繞組空載時(shí)三相空載電流Io，實(shí)際的坐標(biāo)變化計(jì)算出一個(gè)直流磁場(chǎng)；那么對(duì)負(fù)載時(shí)的定子電流I1，實(shí)際的坐標(biāo)變化也可以計(jì)算出一個(gè)直流磁場(chǎng)。 4、按照樓主的意思應(yīng)該是對(duì)負(fù)載時(shí)的定子電流I1，實(shí)際的坐標(biāo)變化計(jì)算出一個(gè)直流磁場(chǎng)。坐標(biāo)變化計(jì)算出的結(jié)果有兩個(gè)，直軸電流Id和交軸電流Iq。通過(guò)Id和Iq可以算出兩者的矢量和（總電流），及兩個(gè)磁場(chǎng)之間的夾角δ。 5、那就是說(shuō)，對(duì)定子電流坐標(biāo)變化計(jì)算出的不能是一個(gè)直流磁場(chǎng)，應(yīng)該是兩個(gè)直流磁場(chǎng)，一個(gè)對(duì)應(yīng)主旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)Φo，一個(gè)對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)N2I2； 6、現(xiàn)在的問(wèn)題是，要把三相定子電流分成Io和I1，然后分別坐標(biāo)變化計(jì)算出兩個(gè)直流磁場(chǎng)，并計(jì)算出它門(mén)的交角δ； 7、樓主認(rèn)為三相定子電流坐標(biāo)變換出來(lái)的就是主旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，然后在計(jì)算與轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)的交角，實(shí)際上是轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)的交角，轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)被計(jì)算了兩次！！！ 樓主說(shuō)： 5. 對(duì)于交流同步隱極電動(dòng)機(jī)： …… 5） 計(jì)算出轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)與A相軸線之間的偏差角度。 6） 通過(guò)霍爾元件檢測(cè)三相定子電流，以轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)與A相軸線之間的偏差角度作為算子（相當(dāng)于觀察者與轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)同步旋轉(zhuǎn)），通過(guò)坐標(biāo)變換分解出定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中與轉(zhuǎn)子磁極對(duì)齊的分量（直軸電流Id）,產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的分量（交軸電流Iq）。 我認(rèn)為： 1、樓主對(duì)三相定子電流，直接坐標(biāo)變換是錯(cuò)誤的； 2、對(duì)三相定子電流，坐標(biāo)變換分解出的不是定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的，而是轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的； 3、三相定子電流中的勵(lì)磁電流Io，坐標(biāo)變換后才是主旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的； 4、三相定子電流中與轉(zhuǎn)子磁勢(shì)平衡的電流I1，坐標(biāo)變換后是轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的； 5、以A相軸線為起點(diǎn)定子電流的轉(zhuǎn)矩電流和勵(lì)磁電流差90度，以A相軸線為起點(diǎn)定子電流的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的角度與轉(zhuǎn)矩電流和勵(lì)磁電流的比值相關(guān)，不是確定的，檢測(cè)出的哪個(gè)角度沒(méi)有意義！！！ 1、這里大家只要回答一個(gè)問(wèn)題，同步電機(jī)的電流是不是跟隨負(fù)載變化的，負(fù)載大電流大； 2、如果是，電機(jī)三相負(fù)載電流就是與轉(zhuǎn)子磁勢(shì)平衡的電流，與轉(zhuǎn)子相關(guān)，與主旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)Φo無(wú)關(guān)； 3、把定子電流坐標(biāo)變換后的當(dāng)然不是主旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)Φo； 1、A相軸線與轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)的夾角沒(méi)有任何物理意義； 2、如果A相軸線與A相電壓有確定的關(guān)系，那A相電流與A相軸線就沒(méi)有確定的關(guān)系，因?yàn)殡娏髋c電壓的相位差不確定； 樓主說(shuō)： “6. 對(duì)于交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)： 1） 定子通入三相交流電，產(chǎn)生定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)以定子A相軸線為起點(diǎn)出發(fā)，并與定子電流相位對(duì)齊。” 我認(rèn)為： 1、定子三相交流電流，由三部分構(gòu)成，主旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的勵(lì)磁電流Io、負(fù)載轉(zhuǎn)矩電流、轉(zhuǎn)子感抗電流； 2、他們的矢量關(guān)系是，負(fù)載轉(zhuǎn)矩電流與定子三相交流電壓同相位，轉(zhuǎn)子感抗電流與勵(lì)磁電流Io同相位，定子三相交流電流落后定子三相交流電壓一個(gè)功率因數(shù)角δ； 3、本來(lái)是主旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)Φo與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的夾角，“以定子A相軸線為起點(diǎn)出發(fā)，并與定子電流相位對(duì)齊。”的說(shuō)法，全亂了套； 4、這里大家一定要明白，交流電機(jī)負(fù)載工作時(shí)，三相定子電流就是負(fù)載電流，就是與轉(zhuǎn)子電流磁勢(shì)平衡的電流，主旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的勵(lì)磁電流只占一小部 樓主說(shuō)： “6. 對(duì)于交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)： …… 2） 定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)切割轉(zhuǎn)子繞組，產(chǎn)生三相感應(yīng)電勢(shì)e=dλ/dt，λ為穿過(guò)轉(zhuǎn)子繞組的磁鏈。e產(chǎn)生轉(zhuǎn)子電流，然后產(chǎn)生另一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)－－－－-轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。如果λ隨空間（或時(shí)間）正弦變化，則e所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)滯后穿越轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)磁鏈90度。 3） 轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)速度疊加在旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子上。事實(shí)上，這兩個(gè)磁場(chǎng)之間的旋轉(zhuǎn)是同步的。” 我認(rèn)為： 1、空載時(shí)，認(rèn)為轉(zhuǎn)子與定子同步，轉(zhuǎn)子沒(méi)有電流，定子只有勵(lì)磁電流Io，鐵心中只有主旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)Φo； 2、負(fù)載時(shí)： 1）負(fù)載拖著轉(zhuǎn)子速度減小，與同步轉(zhuǎn)速有轉(zhuǎn)差△n=n1-n2； 2）轉(zhuǎn)子導(dǎo)體由于轉(zhuǎn)差切割主旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)Φo的磁力線，而產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)、感應(yīng)電流I2； 3）主旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)Φo同性磁極面下，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體電流I2方向相同，和直流電機(jī)主磁極面下電樞導(dǎo)體電流方向相同一樣，轉(zhuǎn)矩效應(yīng)最大，這種轉(zhuǎn)子導(dǎo)體電流I2的磁場(chǎng)為交軸磁場(chǎng)，即與主旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)Φo夾角90度，此時(shí)異步電機(jī)的機(jī)械硬特性與他勵(lì)直流電機(jī)相同； 4）如果負(fù)載增大，轉(zhuǎn)差△n增大，轉(zhuǎn)子電勢(shì)的交流頻率△n/60增大，轉(zhuǎn)子感抗電流I2’增大，I2’落后I2電工角90度，轉(zhuǎn)子感抗電流I2’的磁場(chǎng)與主旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)Φo直軸； 5）這樣轉(zhuǎn)子電流（I2+I2’），與主旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)Φo夾角δ度，tgδ=I2/I2’，當(dāng)負(fù)載為最大轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)差為臨界轉(zhuǎn)差△n臨=n1-n臨，tgδ=I2/I2’=-1，δ=135度； 6）由于定子電流必須與轉(zhuǎn)子電流磁勢(shì)平衡，所以定子電流有：I1N1=I2N2 ，I1’N1=I2’N2 ，其中I1叫轉(zhuǎn)矩電流，I1’叫無(wú)功電流； 7）由于定子電流、轉(zhuǎn)子電流磁勢(shì)平衡，所以鐵心主旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)Φo負(fù)載時(shí)大小不變； 樓主說(shuō)： 6. 對(duì)于交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)： …… 7） 如果不考慮轉(zhuǎn)子漏感的影響，轉(zhuǎn)子為純阻性負(fù)載，轉(zhuǎn)子感應(yīng)電勢(shì)e與轉(zhuǎn)子電流同相位。此時(shí)，這定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)之間的角度相差90度。 8） 實(shí)際上，轉(zhuǎn)子有漏感，且轉(zhuǎn)差率越大，漏感越大，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子電流滯后轉(zhuǎn)子電勢(shì)一個(gè)角度，也就是說(shuō)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)要比感應(yīng)電勢(shì)e滯后一個(gè)角度。 9） 所以，受轉(zhuǎn)子漏感的影響，我們無(wú)法保證定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相差90度，它們之間相差的角度大于90度而小于180度。那么，我們就必須控制控制定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)正交的部分，也就是穿過(guò)轉(zhuǎn)子繞組的凈磁鏈。 我認(rèn)為： 1、樓主7）8）關(guān)于轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)轉(zhuǎn)矩電流I2、感抗電流I2’的描述是正確的，負(fù)載越大轉(zhuǎn)差越大，感抗電流I2’越大，轉(zhuǎn)子電流（I2+I2’）的磁場(chǎng)方向與主旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)Φo的交角δ隨著負(fù)載增大轉(zhuǎn)差增大而改變，tgδ=I2/I2’，當(dāng)轉(zhuǎn)差增大到臨界轉(zhuǎn)差，I2=I2’ ，tgδ=I2/I2’=1，δ=135度，堵轉(zhuǎn)時(shí)，tgδ=I2/I2’→0 ，δ→180度； 2、樓主在9）中又說(shuō)，“所以，受轉(zhuǎn)子漏感的影響，我們無(wú)法保證定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相差90度”，也是正確的，因?yàn)檗D(zhuǎn)子感抗是客觀存在，不能人為的控制； 3、但是樓主再下來(lái)的說(shuō)法有錯(cuò)誤，“那么，我們就必須控制控制定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)正交的部分，也就是穿過(guò)轉(zhuǎn)子繞組的凈磁鏈。”，那感抗部分才是影響轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的原因，應(yīng)該是感抗電流的控制； 4、剛才說(shuō)了，負(fù)載大，轉(zhuǎn)差大，感抗大，是負(fù)載大小改變轉(zhuǎn)子方向的，只有根據(jù)負(fù)載控制轉(zhuǎn)差，才能控制轉(zhuǎn)子的方向； 5、那有人想，能不能把轉(zhuǎn)子感抗電流控制住？不能！這就是物理規(guī)律，好象能量守恒定律一樣的規(guī)律； 樓主說(shuō)： 6. 對(duì)于交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)： …… 10） 與同步電機(jī)的第1個(gè)區(qū)別在于，同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)自然產(chǎn)生，因此定子上無(wú)需直軸電流來(lái)產(chǎn)生磁場(chǎng)（Id=0），只需控制交軸電流Iq。而感應(yīng)電機(jī)的定子電流既需要直軸電流來(lái)產(chǎn)生定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，又需要交軸電流來(lái)產(chǎn)生轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。 11） 與同步電機(jī)的第2個(gè)區(qū)別在于，感應(yīng)電機(jī)矢量控制體現(xiàn)在保持定子磁場(chǎng)穿越轉(zhuǎn)子繞組的部分強(qiáng)度恒定，控制轉(zhuǎn)子電流自身產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的大小。 我認(rèn)為： 1、空載時(shí)，同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子磁極是電機(jī)主旋轉(zhuǎn)磁極的一部分，所以同步電機(jī)較異步電機(jī)的勵(lì)磁電流小； 2、負(fù)載時(shí)，同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子磁極被負(fù)載拖著向后轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度δ： 1）這時(shí)，轉(zhuǎn)子磁極的直軸分量Em cosδ減小，導(dǎo)致定子勵(lì)磁電流增大，因?yàn)殡姍C(jī)主旋轉(zhuǎn)磁極要保持不變，當(dāng)轉(zhuǎn)子磁極偏移δ=90度時(shí)，Em cosδ=0，定子勵(lì)磁電流增大到與異步電機(jī)勵(lì)磁電流大小一樣； 2）這時(shí)，轉(zhuǎn)子磁極的交軸分量Em sinδ增大，電機(jī)定子產(chǎn)生相應(yīng)的轉(zhuǎn)矩電流I1，因?yàn)槎ㄗ愚D(zhuǎn)矩電流I1的磁勢(shì)I1N1要與轉(zhuǎn)子磁極的交軸分量Em sinδ平衡，所以定子轉(zhuǎn)矩電流I1=Em sinδ/N1； 3）從以上兩點(diǎn)知道，同步電機(jī)負(fù)載時(shí)，定子電流與異步電機(jī)定子電流的變化是一樣的，有轉(zhuǎn)矩電流、無(wú)功勵(lì)磁電流的產(chǎn)生和變化；樓主的“同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)自然產(chǎn)生，因此定子上無(wú)需直軸電流來(lái)產(chǎn)生磁場(chǎng)（Id=0），只需控制交軸電流Iq。”的說(shuō)法有錯(cuò)誤！ 4）所以同步電機(jī)與異步電機(jī)不同的是，負(fù)載變化時(shí)，同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子磁極與主旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)只有一個(gè)小于90度的交角，電機(jī)學(xué)上叫功角，而異步電機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與主旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速有一個(gè)轉(zhuǎn)差，在電機(jī)學(xué)上叫異步； 5）能不能人為的控制轉(zhuǎn)子磁極的功角，不能，只能根據(jù)負(fù)載大小，控制負(fù)載控制功角； 回復(fù) 35# 劉志斌 劉老師發(fā)言還比較多，不能一一看明白。 這里引用您其中一段的原文： “ 1、A相軸線與轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)的夾角沒(méi)有任何物理意義； 2、如果A相軸線與A相電壓有確定的關(guān)系，那A相電流與A相軸線就沒(méi)有確定的關(guān)系，因?yàn)殡娏髋c電壓的相位差不確定；” 我學(xué)識(shí)淺薄，不過(guò)PMSM還是看過(guò)一些，權(quán)威論文也看過(guò)一些，您的1說(shuō)沒(méi)有意義好像不太正確。A軸線只是一個(gè)物理位置，在國(guó)內(nèi)常見(jiàn)的文章和書(shū)籍中，在PMSM中，A軸線與永磁體轉(zhuǎn)子之間的角度就是在電機(jī)控制中所用的電角度。而國(guó)外一般定義是a軸負(fù)90°電角度的位置為0°，即轉(zhuǎn)子位置與該位置的角度差為轉(zhuǎn)子位置。為何此夾角沒(méi)有任何物理意義。不過(guò)如果您否定矢量控制，那么就沒(méi)有和您討論的必要。我說(shuō)的角度差的問(wèn)題也是很多人在使用MATLAB做仿真時(shí)不理解的問(wèn)題。不知道您是否做過(guò)仿真甚至實(shí)物控制。否則也能理解你提出該意見(jiàn)。 或者說(shuō)我只看了這一條，沒(méi)有看其他樓，斷章取義了。 “而國(guó)外一般定義是a軸負(fù)90°電角度的位置為0°，即轉(zhuǎn)子位置與該位置的角度差為轉(zhuǎn)子位置。” 1、“a軸負(fù)90°電角度的位置為0°”，這個(gè)零度應(yīng)該是定子勵(lì)磁電流及其主旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的0位置； 2、這時(shí)候a軸就是三相交流電壓的0位置，這樣符合定子勵(lì)磁電流落后三相交流電壓90度； 1、這個(gè)問(wèn)題的關(guān)鍵是沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的大家公認(rèn)的理論體系，概念的不確定性，導(dǎo)致理解的偏差和結(jié)論的對(duì)立和矛盾； 2、討論只能是相互照顧理解對(duì)方表達(dá)的真實(shí)意義； 3、我覺(jué)得是這樣，先從大家公認(rèn)的基礎(chǔ)出發(fā)，然后找思考的共同點(diǎn)： 1）交流電機(jī)的頻率、同步轉(zhuǎn)速是確定的； 2）轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速是可以確定的； 3）這樣轉(zhuǎn)差是可以確定的，如果根據(jù)轉(zhuǎn)差，確定轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)的方向； 4）定子勵(lì)磁電流，既空載電流是確定的； 5）轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)的方向、勵(lì)磁電流的大小可以對(duì)定子電流矢量分解，求得轉(zhuǎn)矩電流，無(wú)功電流 對(duì)于同步電機(jī)： 1）交流電機(jī)的頻率、同步轉(zhuǎn)速是確定的； 2）轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速是可以確定的； 3）定子勵(lì)磁電流，既空載電流是確定的； 4）定子負(fù)載電流是已知的； 5）根據(jù)勵(lì)磁電流的大小、定子電流的大小矢量分解，求得轉(zhuǎn)矩電流、無(wú)功電流、功角； |
