Vektorsko upravljanje je tehnologija upravljanja motorom, koja može pretvoriti kontrolu trofaznog motora u isti brušeni DC motor, kako bi se postigla jednostavna kontrola i visoka efikasnost.
Komutator treba da realizuje struju uključivanja brušenog DC motora da bi se formiralo rotaciono magnetno polje. Rotor se rotira pod magnetskom silom statora. Struktura je jednostavna, a obrtni moment je veliki i ima dobre performanse regulacije brzine. Ovo je glavna karakteristika brušenog DC motora. Smjer pobude motora je uvijek okomit na smjer magnetskog polja, a metoda upravljanja je jednostavna i učinkovita.
Princip rotacije brušenog DC motora: DC električna energija prolazi kroz komutacijske četke da formira magnetsko polje kroz komutaciju, a pod interakcijom magnetskog polja i statora, pokreće rotor da se okreće.
Za razliku od tradicionalnog trofaznog indukcionog motora, on unosi trofazni simetrični sinusoidni napon, veza prostornog fluksa je gotovo kružna, a obrtni moment je stabilan. Međutim, nedostaci su također očigledniji:
1. Trofazna simetrična sinusoidna naizmjenična struja proizvodi rotirajuće magnetsko polje koje se mijenja s vremenom i prostorom i predstavlja sistem sa više varijabli;
2. Struja statora ne može sama podesiti pobudu i moment. Između njih postoji jaka sprega, složen nelinearni odnos, veliki volumen i veliki gubici. ;
Dakle, postoji li način da se kontroliše trofazni asinhroni motor tako jednostavan, efikasan i stabilan kao DC motor? Takođe veoma stabilan? Ovo je metoda vektorske kontrole koju smo ranije spomenuli. Ova metoda je metoda kontrole predložena 1970-ih. Trofazna izmjenična struja prolazi kroz niz koordinatnih transformacija i konačno postaje dvofazna metoda pozitivne kontrole kojom upravlja DC. naizmjenična struja. Odvajanje složenih strujnih odnosa čini motor jednostavnim i upravljivim.
Ova tehnologija vektorskog upravljanja može se koristiti za AC motore ili DC motore. Bez obzira o kakvom se motoru radi, njegov obrtni moment je proporcionalan unakrsnom umnošku magnetskog polja statora i magnetnog polja rotora, odnosno površini paralelograma koji je njima okružen. Kada je ugao između magnetnog polja statora i magnetnog polja rotora 90 stepeni, površina paralelograma koji je njima okružena je najveća, a obrtni moment koji se stvara u ovom trenutku je takođe najveći.
Kao i kod brušenog DC motora, njegova pobudna struja statora i struja armature su u svojim vlastitim petljama i njima se može kontrolirati. Magnetno polje statora i magnetsko polje statora i magnetsko polje rotora uvijek se mogu držati okomito, a generirani moment je također najveći. Ako želite da trofazni motor postigne učinak DC motora s četkicom u kontroli, morate pronaći način da odvojite odnos između momenta i pobude. Ako se ugao između magnetnog polja statora i magnetnog polja rotora uvijek može kontrolisati tako da se razlikuje za 90 stepeni, kontrolna efikasnost DC motora će biti znatno poboljšana, što je pozadina tehnologije vektorske kontrole.
Tehnika vektorske kontrole naziva se i upravljanje orijentirano na polje. Može razdvojiti složeni odnos struja statora i razložiti struju statora na struju direktne ose koja kontrolira pobudu i struju kvadrature koja kontrolira moment.
Kao što je ranije pomenuto, trofazni motor se napaja trosmernim simetričnim sinusoidnim naponima sa prostornom razlikom od 120 stepeni, formirajući rotaciono magnetno polje u prostoru. Naravno, ako želite generirati rotirajuće magnetsko polje u svemiru, ne morate imati trofazne simetrične namotaje. Bilo koji simetrični polifazni namot može generirati rotirajuću magnetomotornu silu u prostoru, posebno dvofazni simetrični ortogonalni namotaji, koji također mogu postići isto, a dvije faze su nezavisne varijable koje su okomite jedna na drugu. Stoga model trofaznog motora možemo zamisliti kao model dvofaznog motora. Na osnovu principa generiranja istog kružnog magnetnog polja kao i trofazni motor, dvije faze su udaljene 90 stepeni jedna od druge u prostoru, jedna je odgovorna za kontrolu momenta, druga za kontrolu pobude, a ne utiču jedno na drugo.
Magnetno polje i moment koji stvara trofazni namotaj potpuno su isti po veličini i smjeru kao magnetsko polje i moment koji stvara dvofazni kvadraturni namotaj, i rotiraju se u suprotnom smjeru kazaljke na satu u prostoru istom ugaonom brzinom kako bi formirali isti rotirajući magnetsko polje. Ovo je transformacija takozvanog trofaznog stacionarnog koordinatnog sistema u dvofazni stacionarni koordinatni sistem.
Idući korak dalje, pretpostavljamo da postoji dvofazni ortogonalni simetrični namotaj, a jednosmjerne struje Id i Iq prolaze redom. Kombinovana magnetomotorna sila koju stvaraju potpuno je ista kao dvofazni statički koordinatni sistem i trofazni statički koordinatni sistem, a dvije faze su pozitivne. Naizmjenični namot rotira istom kutnom brzinom magnetskog polja, tada d, q rotirajući koordinatni sistem može biti potpuno ekvivalentan prethodnom trofaznom statičkom i dvofaznom statičkom, što je transformacija iz dvofaznog statičkog u dvofazni -fazni rotirajući koordinatni sistem.
Stoga, Ia, Ib, i Ic u trofaznom stacionarnom koordinatnom sistemu mogu biti potpuno ekvivalentni Id i Iq u dvofaznom rotirajućem koordinatnom sistemu.
Nakon što se dobiju Id i Iq, viševarijabilna, jaka sprega i nelinearna sistemska kontrola trofaznog motora će direktno postati kontrola dvije nezavisne istosmjerne komponente, što razdvaja složeni multi-varijabilni odnos trofaznog motora i čini kontrolu sistema jednostavnom. Sljedeća slika prikazuje cijeli proces transformacije vektora.
