(1)原理:
(2)虚拟dq轴:
同步电机与异步电机主要的区别为:转子磁势(电流)是由定、转子的转差产生的,在某一时刻,我们假定一虚拟的dqn坐标系,其转速为同步速,现定义:虚拟d轴为转子旋转磁势的幅值处与转子圆心的连线,虚拟q轴与其相差90°电角度,这里的d轴也是以同步速旋转,由于转差率的存在,转子的旋转是滞后于虚拟d轴的。
假设定子磁势与转子磁势二者相差一个相位角φ,定子坐标与同步即定子坐标类似,为静止坐标,dqn坐标以同步速n1旋转,s为稳定值,转子坐标以(1-s)n1的转速旋转。
(3)定子、转子的坐标变换
由于定/转子磁势都是时变的,因此定子和转子二者的电磁量均需要进行dq轴的变换,其控制相对永磁同步电机来说复杂一些。 (永磁同步电机转子磁势理论上是不变的,dq轴是基于转子定义的,且转子转速与dq轴的转速相同,因此转子的电磁量不需要进行dq轴的变换,详见上一节。)
其变换方法与上节介绍的类似,这里就不过多介绍了,其结果为:
(4)转矩的控制
与永磁同步电机不同的是,异步电机的直轴与交轴磁势(电流)是由定子和转子共同决定的,因而需要同时控制定子、转子的电流。
永磁同步电机通过定子电流可以确定定子旋转磁场的位置,旋转磁场与转子同步旋转,通过旋转变压器可以同时确定转子及旋转磁场的位置及转速,控制器通过这些信号进行控制。
异步电机通过定子电流确定定子旋转磁场的位置,通过旋转变压器确定转子的位置及转速,对于转子旋转磁场的位置则需要通过计算才能获得。
与永磁同步电机类似,异步电机也可以进行DTC控制(直接转矩控制),后面介绍SVPWM的时候会有原理方面的说明,这里就不展开了。
虚拟dq轴