在电机的运行中,我发现它是由电机定子和转子磁场同步旋转,建立的一个具有同步旋转速度的旋转坐标系,这个旋转坐标系就是常说的D-Q旋转坐标系。在该旋转坐标系上,所有电信号都可以描述为常数。为了方便电机矢量控制问题的研究,我想知道能否由仪器直接得到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变换为等价的二相绕组,并且把旋转坐标系变换成正交的静止坐标,即可得到用直流量表示电压及电流的关系式。D-Q变换使得各个控制量可以分别控制,可以消除谐波电压和不对称电压的影响,由于应用了同步旋轉座標變換,容易实现基波與諧波分離。
由于直流電機的主磁通基本上唯一地由励磁绕组的励磁電流決定,所以这是直流電機之所以数学模型及其控制系统比较简单根本原因。如果能将交流電機之物理模型等效地變換成類似直流電機模式,分析和控制就可以大大簡化。座標變換正是我們按照這條思路進行。
交流電機三相對稱靜止繞組A、B、C,通以三相平衡正弦電流時,產生的合成磁動勢是滾動磁動勢F,它在空間呈現為正弦分布,以同期轉速ws(即電流角頻率)順著A-B-C順序滾轉。這樣的一個物理模型畫於下圖中。
滾轉磁動勢並不一定非要三相不可,只要單一或多個對稱繞組都能產生滾轉狀態,比如兩相、三四...等任意對稱多數繞組,都能通過平衡多數不同的交流負荷來產生相同效果。我們也從圖2中看到了兩個互差90度位置固定時間90度不同平衡交流負荷輸入到的系統,也會生成一個滾轉狀態,這種情況下我們就說該系統與前面所提到的三邊系統完全匹配。但當然也有一些限制,如果我們想要確保那麼精確匹配,那麼我們需要做一些調整來達到最佳匹配。
接著我介紹了一種特殊的情況:如果包含了這兩個組件中的所有組件,在其內部形成一個完整且連續不斷運動的一致性,那麼它將被認為具有相同特性,並且因此會成為一個新的整體形式。在此情況下,我們有能力選擇任何特定的參數值,以創建出最接近於理想標準模式(即那些已經確認存在於其他情況中的最完美實例)的新模式。我們還發現,一旦選擇出適當參數並將其應用到實際運行過程中,就會發現原先預設設定出的某些假設和理論推導失去了原本應有的影響力,因為現在一切都是基于實際測量結果而不是僅僅依賴理論推導去計算每一步驟。
總結來說,不管是在理論上的探索還是實踐操作上,我都試圖找到一種既準確又高效有效的手段來處理複雜問題,這包括但不限於使用D-Q座標進行分析,以及根據已知信息集進行必要改進。此外,我還注意到無論是在哪種情形下,有關如何有效利用資訊以及如何優化操作過程仍然是決勝關鍵。此外,在未來研究工作中,我計劃深入探討如何更好地融合技術進步與科學知識,以便更快更準確地了解世界,並作出積極貢獻。