Vektoriohjaus on moottorin ohjaustekniikka, joka voi muuttaa kolmivaiheisen moottorin ohjauksen samaksi harjatuksi tasavirtamoottoriksi yksinkertaisen ohjauksen ja korkean hyötysuhteen saavuttamiseksi.
Harjatun tasavirtamoottorin kytkentävirta täytyy toteuttaa kommutaattorilla pyörivän magneettikentän muodostamiseksi. Roottori pyörii staattorin magneettisen voiman alaisena. Rakenne on yksinkertainen ja vääntömomentti on suuri ja sillä on hyvä nopeudensäätökyky. Tämä on harjatun tasavirtamoottorin pääominaisuus. Moottorin virityssuunta on aina kohtisuorassa magneettikentän suuntaan nähden, ja ohjausmenetelmä on yksinkertainen ja tehokas.
Harjatun tasavirtamoottorin pyörimisperiaate: DC-sähkö kulkee kommutointiharjojen läpi muodostaen kommutoinnin kautta magneettikentän, ja magneettikentän ja staattorin vuorovaikutuksessa se saa roottorin pyörimään.
Toisin kuin perinteinen kolmivaiheinen oikosulkumoottori, se syöttää kolmivaiheisen symmetrisen sinimuotoisen jännitteen, tilavuon kytkentä on lähes pyöreä ja vääntömomentti on vakaa. Haitat ovat kuitenkin myös ilmeisempiä:
1. Kolmivaiheinen symmetrinen sinimuotoinen vaihtovirta tuottaa pyörivän magneettikentän, joka muuttuu ajan ja tilan mukaan ja on monimuuttujajärjestelmä;
2. Staattorivirta ei yksinään voi säätää viritystä ja vääntömomenttia. Niiden välillä on vahva kytkentä, monimutkainen epälineaarinen suhde, suuri määrä ja paljon hävikkiä. ;
Joten, onko olemassa tapaa ohjata kolmivaiheista oikosulkumoottoria yhtä yksinkertaisella, tehokkaalla ja vakaalla kuin tasavirtamoottorilla? Myös erittäin vakaa? Tämä on aiemmin mainitsemamme vektoriohjausmenetelmä. Tämä menetelmä on 1970-luvulla ehdotettu valvontamenetelmä. Kolmivaiheinen vaihtovirta käy läpi sarjan koordinaattimuunnoksia, ja lopulta siitä tulee DC-ohjattu kaksivaiheinen positiivinen ohjausmenetelmä. vaihtovirta. Monimutkaisten virtasuhteiden irrottaminen tekee moottorista yksinkertaisen ja ohjattavan.
Tätä vektoriohjaustekniikkaa voidaan käyttää AC- tai DC-moottoreissa. Riippumatta siitä, millainen moottori on, sen vääntömomentti on verrannollinen staattorin magneettikentän ja roottorin magneettikentän ristituloon, eli niiden ympäröimään suunnikkaan pinta-alaan. Kun staattorin magneettikentän ja roottorin magneettikentän välinen kulma on 90 astetta, niiden ympäröimän suunnikkaan pinta-ala on suurin ja tällä hetkellä syntyvä vääntömomentti on myös suurin.
Kuten harjattu DC-moottori, sen staattorin viritysvirta ja ankkurivirta ovat omissa silmukoissaan ja vastaavasti ohjattavissa. Staattorin magneettikenttä ja staattorin magneettikenttä ja roottorin magneettikenttä voidaan aina pitää kohtisuorassa, ja syntyvä vääntömomentti on myös suurin. Jos haluat saada kolmivaihemoottorin saavuttamaan DC-harjamoottorin vaikutuksen ohjauksessa, sinun on löydettävä tapa irrottaa vääntömomentin ja virityksen välinen suhde. Jos staattorin magneettikentän ja roottorin magneettikentän välinen kulma voidaan aina säätää eroamaan 90 astetta, tasavirtamoottorin ohjaustehokkuus paranee huomattavasti, mikä on vektoriohjaustekniikan tausta.
Vektoriohjaustekniikkaa kutsutaan myös kenttäsuuntautuneeksi ohjaukseksi. Se voi erottaa monimutkaisen staattorin virtasuhteen ja hajottaa staattorivirran tasa-akselivirraksi, joka ohjaa viritystä, ja kvadratuuriakselin virraksi, joka ohjaa vääntömomenttia.
Kuten aiemmin mainittiin, kolmivaihemoottoriin syötetään kolmitiesymmetrisiä sinimuotoisia jännitteitä, joiden tilaero on 120 astetta, muodostaen pyörivän magneettikentän avaruudessa. Tietenkin, jos haluat luoda pyörivän magneettikentän avaruudessa, sinulla ei tietenkään tarvitse olla kolmivaiheisia symmetrisiä käämiä. Mikä tahansa symmetrinen monivaiheinen käämitys voi tuottaa pyörivää magnetomotorista voimaa avaruudessa, erityisesti kaksivaiheiset symmetriset ortogonaaliset käämit, jotka voivat myös saavuttaa saman , ja nämä kaksi vaihetta ovat itsenäisiä muuttujia, jotka ovat kohtisuorassa toisiinsa nähden. Siksi voimme kuvitella kolmivaihemoottorin mallin kaksivaiheisena moottorimallina. Perustuu periaatteeseen tuottaa sama pyöreä magneettikenttä kuin kolmivaiheinen moottori, kaksi vaihetta ovat 90 asteen päässä toisistaan avaruudessa, toinen vastaa vääntömomentin ohjauksesta, toinen vastaa viritysohjauksesta, eivätkä ne ole. vaikuttavat toisiinsa.
Kolmivaiheisen käämin tuottama magneettikenttä ja vääntömomentti ovat suuruudeltaan ja suunnaltaan täsmälleen samat kuin kaksivaiheisen kvadratuurikäämin synnyttämä magneettikenttä ja vääntömomentti, ja ne pyörivät vastapäivään avaruudessa samalla kulmanopeudella muodostaen saman pyörivän magneettikenttä. Tämä on ns. kolmivaiheisen stationaarisen koordinaattijärjestelmän muunnos kaksivaiheiseksi stationaariseksi koordinaattijärjestelmäksi.
Askeleen pidemmälle oletetaan, että on olemassa kaksivaiheinen ortogonaalinen symmetrinen käämi, ja tasavirrat Id ja Iq johdetaan vastaavasti. Niiden muodostama yhdistetty magnetomotorinen voima on täsmälleen sama kuin kaksivaiheinen staattinen koordinaattijärjestelmä ja kolmivaiheinen staattinen koordinaattijärjestelmä, ja nämä kaksi vaihetta ovat positiivisia. Vuorotteleva käämi pyörii samalla magneettikentän kulmanopeudella, jolloin d, q pyörivä koordinaattijärjestelmä voi olla täysin sama kuin aikaisempi kolmivaiheinen staattinen ja kaksivaiheinen staattinen, joka on muunnos kaksivaiheisesta staattisesta kahdeksi. -vaiheen pyörivä koordinaattijärjestelmä.
Siksi Ia , Ib ja Ic kolmivaiheisessa kiinteässä koordinaatistossa voivat olla täysin ekvivalentteja Id:n ja Iq:n kanssa kaksivaiheisessa pyörivässä koordinaattijärjestelmässä.
Kun Id ja Iq on saatu, kolmivaihemoottorin monimuuttujainen, vahva kytkentä ja epälineaarinen järjestelmäohjaus muuttuvat suoraan kahden itsenäisen tasavirtakomponentin ohjaukseksi, mikä erottaa kolmivaihemoottorin monimutkaisen monimuuttujan suhteen. ja tekee järjestelmän hallinnasta yksinkertaista. Seuraava kuva esittää koko vektorin muunnosprosessin.
