在电机的运行中,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。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,我们能否直接得到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,由于应用了同步旋转坐标变换,容易实现基波与谐波的分离。
由于直流電機中的主磁通基本上唯一地由励磁绕組所决定,所以这是直流電機数学模型及其控制系统比较简单原因。如果能将交流電機物理模型等效地如同直流電機模式一样分析和控制,就可以大大简化。因此,通过D-Q変換正是按照這種思路進行。
交流電機三相對稱靜止絞組A、B、C通以平衡正弦電流時,產生的合成磁動勢為轉動磁動勢F,這在空間呈現為正弦分布,以同步轉速ws(即電流角頻率)順著A-B-C序列中間逆時針方向轉動。而这样的物理模型圖示如下:
當圖1與2兩個轉動磁動勢大小與轉速都相同時,即認為圖2中的兩相絞組與圖1中的三相絞組等效。此外,如果讓包含兩個絞組在內整個鐵芯以同步轉速運行,那麼這套導體也就會隨之運行起來成為一個固定位置上的合成磁動勢。
此外,如下图3所示两个匝数相同且互垂直的一对导体d和q,其中分别通入直流I_d和I_q产生一个合成磁动势F,其位置对于导体来说是固定的。当包含这两对导体在内整个铁心以同步速度运作时,该合成动势自然随之运作起来成为一个固定的合成动势。这套引擎轴线也能够被视作与前述两套固定交流引擎轴线完全等效。
从这个角度看来,以产生相同的情形下的恒定静态力学场作为准则,我们可以说图1中三个交流绕组、图2中的两个交流绕组以及图3中整个有朝向运动性的DC驱动器彼此之间都是等效存在。在其他情况下,无论是在基于三维空间系统还是基于二维空间系统或是基于任何其他类型特定空间结构内进行操作的情况下,他们都会表现出类似的行为性质,从而允许我们使用它们进行预测分析或实际操作过程当中利用这些信息去做决策选择。
总结而言,在电子工程领域已经广泛应用于各种不同的实践活动,不仅限于机械设备本身,而且还包括了许多其他相关技术领域,比如说故障诊断测试程序或者网络管理服务提供商他们利用这种技术来提高他们服务质量并降低成本。但它最关键的地方之一可能就是它提供了一种非常强大的工具,使得人们能够更精确地理解复杂现象并据此做出有效果决策。