在电机的运转过程中,人们发现一个关键点,那就是由电机的定子和转子的磁场同步旋转,从而构建出一个具有同步旋转速度的旋转坐标系,这个坐标系被称作D-Q旋转坐标系。在这个系统中,每一项信号都可以表示为常数。为了更好地研究电机矢量控制的问题,我们是否能够直接从仪器中获得D-Q变换的结果呢?
D-Q变换是一种非常有用的解耦控制方法,它将异步电动机的三相绕组变换为等效的二相绕组,并且将旋转坐标系变换成静止坐标。这使得我们可以分别控制各个参数,消除谐波电压和不对称电压带来的影响,同时由于应用了同步旋转坐标变换,使得基波与谐波分离变得容易。
直流电机由于其主磁通主要由励磁绕组产生,所以它数学模型及其控制系统相对简单。如果我们能够将交流电机的物理模型等效地改变为类似直流電機模式进行分析和控制,就会大大简化问题。正是按照这样的思路,我们使用了坐标变换。
在交流電機中,由于三相平衡正弦当前产生出的合成磁动势是一个以同步轉速ws顺着A-B-C顺序旋转空间中的正弦分布。这便形成了如图所示的一个物理模型。
虽然旋转磁动势并不一定非要是三相,但除了单相之外,任何对称多样的多相(如二、三、四……)也能产生相同效果,只是在两相最为简单。图2展示了两个互差90度垂直位置上的静止绪协a和b,当它们通过时间上互差90度平衡交流 电流时,也能生成同样的效果。当这两个部分大小及速度完全一致时,即认为它们与图1中的三相交替相同。此外,还有另一种情况,在图3中,其中包含两个匝数大小及方向垂直但共享同一轴线且均通入恒定DC流量id和iq来生成固定位置上的合成磁动势F,如果整个铁心以相同速度围绕该轴线自行运动,则此合成磁动势F自然随之移动成为新的稳态。
因此,可以看出,以生产同样性质及运动状态下的rotating magnetic field作为标准判断,将所有这些不同形式(即 图1, 图2 及 图3)的rotating magnetic fields彼此联系起来,使他们可被视作等效。而在这种情况下,不论是基于三个或仅仅两个或其他任意数量的一系列共同活动驱动生成出类似的rotating magnetic field,都可被看作是不同的实现方式,而不是真正意义上的区别。这样就意味着iA、iB、iC 三者的关系,与ia、ib 和 id,q 的关系以及其与 ID,Q 的关系都是等价关系,因为它们都能创造出来的是一样类型并且质量上保持完全一致性的 rotatting magnetic field.
需要注意的是,这些概念对于理解如何用来自不同来源的地方实现类似的功能至关重要。一旦我们掌握了这一点,就能够深入探索许多复杂现象,如瞬间运行分析、故障诊断测试方法,以及各种实际应用领域内D-Q变化理论应用的情况。
例如,在电子设备制造商ZLG致远电子公司目前正在开发用于功率分析仪的一个新功能,该功能旨在支持实时执行这些操作,从而提供更准确信息给工程师用于设计改进算法优化故障排查工作。此外,他们还计划进一步扩展这个技术,以适应更多复杂场景需求,为未来可能出现的问题做准备。