在电机运行的过程中,关键在于电机定子和转子磁场同步旋转,共同构建了一个具有同步旋转速度的旋转坐标系,这便是著名的D-Q旋转坐标系。在这个坐标系下,所有电信号都能够以常数形式表达。为了简化研究电机矢量控制的问题,我们能否直接从仪器中获取D-Q变换的结果呢?D-Q变换是一种解耦控制方法,它将异步电动机的三相绕组转换为等效的二相绕组,同时将旋转坐标系改为静止坐标,使得我们可以得到用直流表示电压及电流关系式。这一变换有助于分别控制各项参数,并消除谐波和不对称影响,由于采用了同步旋转坐标变换,便于实现基波与谐波分离。
由于直流电机主磁通主要由励磁绕组提供,因此其数学模型及其控制系统较为简单。如果能将交流电机物理模型等效地变化成类似直流模式,就可以大大简化分析和控制。正是基于这一思想,我们进行了坐标变换。
交流三相对称静止绕组A、B、C通过平衡正弦 电流时,可以产生合成磁动势F,这个磁动势以同步速度ws(即与角频率相同)顺着ABC顺序空间中的三个点周围旋轉。此外,只要使用任何数量对称多相绕组,即可产生同样的效果,最简单的是两相绕组。
当两个或更多以上这些特性完全匹配时,我们认为这些不同的系统等效。例如,当图1、三次共振回路中的交叉关联加上图2、二次共振回路中的交叉关联时,他们就彼此相当。此外,在图3展示了一种特殊类型情况,其中包含两个匝数互补垂直布置并且通入恒定直流Id和Iq之力的装置d及q,从而生成固定的合成磁动势F。当整个铁心沿着同步速度ws一起移动时,该合成磁动势F自然也会随之移动成为一种新的有效载荷。这就是所说的“自适应”操作,因为它没有需要额外设备来调整实际功率输出到单独的一个地方,而是在整个系统内重新分布功率,以满足需求。
因此,对于各种不同配置的情况,无论它们如何设计,都可以利用这种方式获得相同效果。在这种意义上,可以说所有这些配置都是“非孤立”的,因为它们都分享一个共同目标——即最大化能源利用率,并最小化浪费。然而,与其他通常更复杂但可能更加高效或者更经济高效的一些技术方案进行比较,这里提到的解决方案似乎更加坚实,因为它并不依赖某些特定的技术细节,而仅仅依靠基本原则:保持稳态性能同时确保安全性以及可靠性,以及降低成本。但是,由於這種技術並不是專為實現這些目標而設計,它仍然面臨著一些挑戰,比如難以預測與調整系統行为,以及可能導致過熱問題或损坏设备。