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q
PI
PI
SV
PWM
V
DC
V
S refa
V
S refb
3-phase
Inverter
a b,
a b,
d,q
a,b
Clarke Tr.
Park Tr.
AC
Motor
V
Sqref
V
Sdref
Inv. Park Tr.
i
Sq
i
Sd
i
Sa
i
Sb
i
b
i
a
i
Sdref
i
Sqref
d,q
a b,
q
FOC
的基本系统配置
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5 FOC 的的基基本本系系统统配配置置
图 7总结了用 FOC 进行转矩控制的基本系统配置。
图图 7. 针针对对交交流流电电机机的的 FOC 基基本本系系统统配配置置
测量了两个电机相位电流。 这些测量值馈入 Clarke 变换模块。 这个设计的输出被指定为 i
sα
和 i
sβ
。 电流的
这两个分量是 Park 变换的输入,它们提供了 d,q 旋转基准框架内的电流。 i
sd
和
isq
分量与基准 i
sdref
(磁通基
准)和 i
sqref
(转矩基准)相比较。 在这一点上,这个控制结构显示了一个有意思的优势:它可被用来通过简
单地改变磁通基准并获得转子磁通位置来控制同步或 HVPM 机器。 与同步永磁电机中一样,转子磁通是固
定的,并由磁体确定;所以无需产生转子磁通。 因此,当控制一个 PMSM 时,i
sdref
应被设定为 0。 由于
HVPM 电机的运转需要生成一个转子磁通,磁通基准一定不能为零。 这很方便地解决了“经典”控制结构的一
个主要缺陷:异步至同步驱动的可移植性。 当您使用和一个速度 FOC 时,转矩命令 i
sqref
可以是速度调节器
的输出。 电流调节器的输出是 V
sdref
和 V
sqref
;它们被应用于反相器 Park 变换。 这个设计的输出是 V
sαref
和
V
sβref
,它们是 (α
,
β) 静止正交基准框架内的定子矢量电压分量。 这些是空间矢量脉宽调制 (PWM) 的输
入。 这个块的输出是驱动此反相器的信号。 请注意,Park 和反相器 Park 变换需要转子磁通位置。 这个转
子磁通位置的获得由 AC 机器的类型(同步或异步机器)而定。 5.1 节中讨论了转子磁通位置注意事项。
5.1
转转子子磁磁通通位位置置
转子磁通位置的知识是 FOC 的核心。 事实上,如果这个变量中有一个错误,转子磁通未与 d 坐标轴对齐,
而 i
sd
和 i
sq
是定子电流的不正确磁通和转矩分量。图 8显示了 (a,b,c), (α
,
β) 和 (d
,
q) 基准框架,转子
磁通的正确位置,定子电流和定子电压空间矢量,它们随着 d,q 基准以同步速度旋转。
8
使用
TMS320F2833x
的
3
相永磁同步电机的无传感器磁场定向控制
ZHCA556–July 2013
SPRABQ4 — http://www-s.ti.com/sc/techlit/SPRABQ4
版权 © 2013, Texas Instruments Incorporated