关于电机控制的一些知识汇总

大家好,我是程序小羊,好久不见,有时候太久不接触这些知识就总是会忘记,    所以还是把一些知识记录下来吧。毕竟好记性不如烂笔头嘛。

先放几个公式,关于Ud,Uq,Id,Iq的一些模型和公式。后面也会用到。

任何物体能动,肯定是受到了力的作用,电机为什么会转动,其实就是受到了力的作用,在电机中我们不叫力,我们高大尚一点叫做电磁转矩Te,它是由磁场产生的。公式很简单

对于表贴式的电机Ld和Lq是相等的,内嵌式的电机Ld一般小于Lq,如果我们控制的是表贴式的电机大括号里的第二项就消掉了,电磁转矩Te的大小只与Iq相关,增大Iq,Te随之增大,电机的角加速度随之变大;

电机的定子是由一圈圈的线圈组成的,当线圈中有电流流过时就产生了磁场。那么要产生定向的磁场就需要产生特定的电流,要产生特定的电流就需要特定的电压,我们通过控制电压矢量,生成一个不断旋转的磁场矢量就可以带动电机转动了

  

端电压:在三相逆变桥与三相永磁同步电机连接示意图中,三相线(U,V,W)相对于参考点o所测量得到的电压称为端电压,其实就是三相端子相对与地的电压。

相电压:在三相逆变桥与三相永磁同步电机连接示意图中,三相线(U,V,W)相对于电机星型连接点N所测量得到的电压称为相电压。下图三中,UaN,UbN,UcN就表示三相相电压。其实就是三相端子相对于接线中点的电压。对于Y型接线,公共点不会引出来。一般要测则用下图模拟出来。接一个远远大于电机相电压的电阻模拟测出来

线电压:在三相逆变桥与三相永磁同步电机连接示意图中,三相线(U,V,W)取任意两根相线所测量得到的电压称为线电压。下图五中,Uab,Ubc,Uca就表示其中三路线电压。其实就是三根线两两之间的电压:

SVPWM控制中,从测量波形上看,端电压及线电压也含有开关斩波,而滤波后的端电压是马鞍波,线电压是正弦波,又因为相电压跟线电压只是有幅值上的差异,所以也可以得出SVPWM控制的相电压也是正弦波。因此,SVPWM控制中,端电压是马鞍波、相电压、线电压均是正弦波,但是观察到这些波形需要对原始测量波形进行低通滤波

上图我们可以看到,端电压为马鞍波,那为什么端电压是马鞍波。我们知道FOC控制中,我们一般习惯使用SVPWM,这个端电压呈现马鞍波就和SVPWM控制相关,为什么这么说呢?

我们知道SVPWM通过六个基本电压矢量进行合成,使得输出电压的空间矢量尽可能接近圆形旋转磁场。这种调制方式并不是简单地生成正弦波,而是通过调整每个开关周期内的占空比来逼近期望的电压矢量轨迹。由于SVPWM在一个周期内会多次切换开关状态,因此在电机端电压上会出现一种特殊的波形——马鞍波。马鞍波的特点是在一个周期内电压波形呈现出两个高电平和一个中间低电平的组合结构,这与传统的SPWM(Sinusoidal PWM)产生的对称正弦波不同。具体来说,SVPWM的相电压峰值可以达到直流母线电压为0.577倍,而SPWM仅为0.5倍。这意味着SVPWM能够更有效地利用直流母线电压资源,从而提升电机的输出能力和动态响应性能。

从物理角度来看,马鞍波的出现是因为SVPWM试图在整个周期内保持电压矢量的平均值沿着期望的圆形轨迹运动。为了实现这一点,SVPWM会在某些时间段内延长高电压的作用时间,而在其他时间段内缩短它。这种非均匀分布的电压作用时间导致了端电压波形不再是标准的正弦波,而是呈现出类似“马鞍”的形状

声明:本内容为作者独立观点,不代表电子星球立场。未经允许不得转载。授权事宜与稿件投诉,请联系:editor@netbroad.com
觉得内容不错的朋友,别忘了一键三连哦!
赞 5
收藏 5
关注 114
成为作者 赚取收益
全部留言
0/200
成为第一个和作者交流的人吧