无感FOC控制原理.pdfVIP

无传感器磁场定向控制（FOC） 风机控制原理 主要内容  风机用直流无刷电机  FOC的控制原理  无感FOC的控制原理 主要内容  风机用直流无刷电机  FOC的控制原理  无感FOC的控制原理 风机用电机以及控制方式 FAN Motor ACIM BLDC/PMSM 效率 梯形波控制 简易正弦波控制 无感FOC控制 噪声 风机用直流无刷电机  基本组成：定子绕组、转子、机体  AC定子电流  转子为永磁体  两种类型  BLDC：直流无刷电机  PMSM：永磁同步电机  差异性  PMSM的反电动势为正弦波  BLDC的反电动势为梯形波 主要内容  风机用直流无刷电机  FOC的控制原理  无感FOC的控制原理 FOC的基本概念  定义  FOC——Field Oriental Control，磁场定向控制  又称“矢量控制”，是通过控制变频器输出电压的幅值和频率控制三相交流 电机的一种变频驱动控制方法。  基本思想  通过测量和控制电机的定子电流矢量，根据磁场定向原理分别对电机的励 磁电流和转矩电流进行控制，从而将三相交流电机等效为直流电机控制。  实现步骤  通过坐标变换，将三相静止坐标系转化为两相旋转的坐标系，从而使三相 交流耦合的定子电流转换为相互正交，独立解耦的转矩与励磁分量，从而 到达类似于他励直流电动机通过控制转矩电流直接控制转矩的目的。 FOC的结构框图  FOC结构框图 FOC的控制核心——坐标变换 FOC的控制核心——坐标变换  坐标系  －定子坐标系（静止） ― A －B－C坐标系（三相定子绕组、相差120度） ― α－β坐标系（直角坐标系：α 轴与A轴重合、 β轴超前α 轴90度）  －转子坐标系（旋转） ― d－q坐标系（d轴－转子磁极的轴线、q轴超前d轴90度 ）  －定向坐标系（旋转） ― M－T坐标系（ M轴固定在定向的磁链矢量上，T轴超前M轴90度 ） 转子磁场定向控制－－ M-T坐标系与d-q坐标系重合 坐标变换过程 Park 逆变换 FOC的控制核心——SVPWM FOC的控制核心——SVPWM  空间矢量  根据功率管的开关状态（上管导通是“1”，关闭是“0”）定义了8个 空间矢量。其中000和111是零矢量。 A B C D E F IU IV IW FOC的控制核心——SVPWM  扇区  空间矢量构成6个扇区 [100] [110] [010] [011] [001] [101] [100]  确定Vref位于哪个扇区，才能知道用哪对相邻的基本电压 空间矢量去合成Vref 。 [ 0 ] 1 0 0 1 ] 1 [ N S S N