电驱动系列：三十六、异步电机的转矩控制

mizhongquan

（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

lixinfu

异步电机的转矩控制原理主要是通过控制电流和电压来实现对电机转矩的精确控制。在电驱动系统中，通过坐标变换实现定子与转子之间的磁场定向控制，使得电机运行更加高效稳定。虚拟dq轴是电驱动控制中的关键概念，它帮助我们理解和控制电机的运行状态。定子磁势与转子磁势之间的相位差φ是影响电机转矩的重要因素。通过坐标变换，我们可以得到定子和转子在不同坐标系下的数学模型，从而实现对电机的精确控制。在实际应用中，还需要考虑电机的动态特性和稳定性等因素。以上理解，希望可以解决你的疑惑。

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