電機控制中Clark變換等幅值和等功率有什麼影響呢?

時間 2021-06-29 10:27:41

1樓:電機電控界小胖子

簡單說就是解耦。

Clark變換將三相電流電壓轉換成alpha 和 beta 電流電壓。然後經過park變換,變成d軸和q軸電流電壓,就可以將三相耦合在一起的電流分量分解成d軸分量和q軸分量

d軸用來增磁或者減磁

q軸用來提供力矩

簡單理解就是這樣

2樓:Longson

Clarke 變換是從三相 靜止座標系到兩相 兩靜止座標系的變換。

根據變數在 兩相座標系下的幅值和三相座標系下的幅值是否相等,可以將變換分成兩類:

等功率變換:電機的功率和轉矩在三相座標系和 兩相座標系都相等;

等幅值變換:三相座標系下每相變數的賦值與 兩相座標系下的幅值相等。

使用等功率變換時, 兩相座標系的幅值是三相座標系下的 倍。

使用等幅值變換時,在 兩相座標系計算電機的功率和轉矩,應乘以 。

假設:電機以同步角速度 逆時針旋轉,旋轉角度為 ;

三相電流相序為 ;

軸與 軸重合, 軸超前 軸 。

如下公式是 Clarke 變換:

當常數 時,為等幅值變換;當常數 時,為等功率變換。

利用三相平衡條件: ,我們可以得到用兩相電流 表示出 的公式,如下:

三相靜止座標系和兩相靜止座標系的規定

可以看出 仍為交流量,為了像控制直流電機那樣控制交流電機,我們再進一步,將 變換到以角速度 逆時針旋轉的同步旋轉座標系,這就是 Park 變換:

注意:假設 q 軸超前 d 軸 。

dq兩相旋轉座標系的規定

典型的交流電機閉環控制系統的結構,ADC 取樣實際電流反饋到控制晶元,控制晶元內部先進行前面所述的變換得到 dq 軸反饋電流,與指令電流做差。將誤差作為電流控制器的輸入,電流控制器經過一系列的運算之後,得到作用於電機的指令電壓。後一級的逆變器作為功率輸出裝置,同時也是將控制器輸出的數字量轉換為電機能接受的模擬量的橋梁。

通過控制逆變器的開關器件的導通時間來獲得指令電壓。

對於三相兩電平電壓源型逆變器,其輸出的最大電壓僅由調製方式和直流母線電壓決定,當逆變器工作在六階梯模式時,輸出最大相電壓幅值為: 。為了防止逆變器橋臂上下貫通,需要加入死區時間,因此最大電壓會略小於 。

為了使線性區調製比範圍是 ,通常定義調製比為線電壓幅值與直流母線電壓的比值:

如果採用等幅值 Clarke 變換,座標變換將不會改變電流的幅值。與等功率變換相比,等功率變換少乘了 ,如果直接計算調製比,那麼其範圍將擴大為 ,超出線性調製區原來的範圍。

所以採用等功率變換時,電流控制器輸出的指令電壓需要再乘以 ,才能給逆變器進行 PWM 調製。

3樓:丁工的丁

這是兩種非常相近的變換方法,變換後的數值只差乙個係數。

首先說說等幅值變換,在我們實際控制中,交流電流幅值和交流電壓幅值都有乙個上限。比如說要保證電流幅值不能大於某個數值,電壓幅值不能大於某個數值,這就顯出等幅值變換的好處了,因為電流幅值Im=sqrt(Id*Id+Iq*Iq),電壓幅值Um=sqrt(Ud*Ud+Uq*Uq),在實際控制中,可以做到很方便的控制電壓和電流幅值。

在說說等功率變化,這和前邊的等幅值類似,從字面意思也能看出來,這種變換方式適合功率運算和控制。因為在實際控制中,我們常常也要關注電機的功率,而使用等功率變換,則可以方便的使用Uq*Iq和Ud*Id計算有功和無功。

具體使用哪種變換,就看你更關注哪個了,當然了,一般控制中往往兩種都關注,所以兩種變換差異不大,只是乙個係數的問題。如果使用等幅值變換,那計算功率時固定多乘以乙個係數就行;同樣使用等功率變換,那計算幅值時也多乘以乙個係數就行。所以兩種變換差別不大,只要記住係數差異並且在運算時不要漏電就行了。

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