کنترل برداری یک فناوری کنترل موتور است که می تواند کنترل موتور سه فاز را به همان موتور DC برس خورده تبدیل کند تا به کنترل ساده و راندمان بالا دست یابد.
جریان سوئیچینگ موتور DC برس خورده باید توسط کموتاتور مشخص شود تا یک میدان مغناطیسی دوار تشکیل شود. روتور تحت نیروی مغناطیسی استاتور می چرخد. ساختار ساده و گشتاور زیاد است و عملکرد تنظیم سرعت خوبی دارد. این ویژگی اصلی موتور DC برس خورده است. جهت تحریک موتور همیشه بر جهت میدان مغناطیسی عمود است و روش کنترل ساده و موثر است.
اصل چرخش موتور DC برس خورده: الکتریسیته DC از برس های کموتاسیون عبور می کند تا از طریق کموتاسیون یک میدان مغناطیسی تشکیل دهد و تحت اثر متقابل میدان مغناطیسی و استاتور، روتور را به سمت چرخش سوق می دهد.
برخلاف موتور القایی سه فاز سنتی، ولتاژ سینوسی متقارن سه فاز را وارد می کند، اتصال شار فضایی تقریبا دایره ای است و گشتاور پایدار است. با این حال، معایب نیز آشکارتر است:
1. جریان متناوب سینوسی متقارن سه فاز، یک میدان مغناطیسی دوار تولید می کند که با زمان و مکان تغییر می کند و یک سیستم چند متغیره است.
2. جریان استاتور نمی تواند تحریک و گشتاور را به تنهایی تنظیم کند. یک جفت قوی بین آنها، یک رابطه غیر خطی پیچیده، حجم زیاد و ضرر زیاد وجود دارد. ;
بنابراین، آیا راهی برای کنترل یک موتور القایی سه فاز به سادگی، موثر و پایدار مانند یک موتور DC وجود دارد؟ همچنین بسیار پایدار؟ این روش کنترل برداری است که قبلاً به آن اشاره کردیم. این روش یک روش کنترلی است که در دهه 1970 پیشنهاد شد. AC سه فاز تحت یک سری تبدیل مختصات قرار می گیرد و در نهایت به یک روش کنترل مثبت دو فازی با کنترل DC تبدیل می شود. جریان متناوب. جداسازی روابط پیچیده جریان، موتور را ساده و قابل کنترل می کند.
این فناوری کنترل برداری را می توان برای موتورهای AC یا موتورهای DC استفاده کرد. مهم نیست که چه نوع موتوری باشد، گشتاور آن متناسب با حاصل ضرب میدان مغناطیسی استاتور و میدان مغناطیسی روتور است، یعنی مساحت متوازی الاضلاع محصور شده توسط آنها. وقتی زاویه بین میدان مغناطیسی استاتور و میدان مغناطیسی روتور 90 درجه باشد، مساحت متوازی الاضلاع محصور شده توسط آنها بزرگترین است و گشتاور تولید شده در این زمان نیز بزرگترین است.
مانند موتور DC برس خورده، جریان تحریک استاتور و جریان آرمیچر آن به ترتیب در حلقه های خود هستند و قابل کنترل هستند. میدان مغناطیسی استاتور و میدان مغناطیسی استاتور و میدان مغناطیسی روتور را می توان همیشه عمود نگه داشت و گشتاور تولید شده نیز بزرگترین است. اگر می خواهید یک موتور سه فاز بسازید که به اثر موتور برس DC در کنترل برسد، باید راهی برای جدا کردن رابطه بین گشتاور و تحریک پیدا کنید. اگر زاویه بین میدان مغناطیسی استاتور و میدان مغناطیسی روتور همیشه قابل کنترل باشد تا 90 درجه متفاوت باشد، راندمان کنترل موتور DC تا حد زیادی بهبود می یابد، که پس زمینه تکنولوژی کنترل برداری است.
تکنیک کنترل برداری را کنترل میدان گرا نیز می نامند. می تواند رابطه جریان پیچیده استاتور را جدا کند و جریان استاتور را به یک جریان محور مستقیم که تحریک را کنترل می کند و یک جریان محور مربعی که گشتاور را کنترل می کند تجزیه کند.
همانطور که قبلا ذکر شد، موتور سه فاز با ولتاژهای سینوسی متقارن سه طرفه با اختلاف فضایی 120 درجه تغذیه می شود و یک میدان مغناطیسی دوار در فضا ایجاد می کند. البته اگر می خواهید میدان مغناطیسی دوار در فضا ایجاد کنید، لازم نیست سیم پیچ های متقارن سه فاز داشته باشید. هر سیم‌پیچ متقارن چند فازی می‌تواند نیروی حرکتی مغناطیسی چرخشی را در فضا ایجاد کند، به‌ویژه سیم‌پیچ‌های متعامد متقارن دو فاز، که می‌تواند به همان اندازه برسد و دو فاز متغیرهای مستقلی هستند که عمود بر یکدیگر هستند. بنابراین می توان مدل موتور سه فاز را مدل موتور دو فاز تصور کرد. بر اساس اصل ایجاد میدان مغناطیسی دایره ای مشابه موتور سه فاز، دو فاز در فضا 90 درجه از یکدیگر فاصله دارند، یکی کنترل گشتاور را بر عهده دارد، دیگری کنترل تحریک را بر عهده دارد و این کار را انجام نمی دهد. بر یکدیگر تأثیر بگذارند.
میدان مغناطیسی و گشتاور تولید شده توسط سیم‌پیچ سه فاز دقیقاً از نظر بزرگی و جهت با میدان مغناطیسی و گشتاور تولید شده توسط سیم‌پیچ چهارفاز دو فاز یکسان است و در خلاف جهت عقربه‌های ساعت در فضا با سرعت زاویه‌ای یکسان می‌چرخد تا چرخش یکسانی را ایجاد کند. میدان مغناطیسی. این تبدیل سیستم مختصات ساکن سه فاز به سیستم مختصات ثابت دو فاز است.
با رفتن یک قدم جلوتر، فرض می‌کنیم که یک سیم‌پیچ متقارن متعامد دو فازی وجود دارد و جریان‌های DC Id و Iq به ترتیب از آن عبور می‌کنند. نیروی مغناطیسی ترکیبی ایجاد شده توسط آنها دقیقاً مشابه سیستم مختصات استاتیکی دو فاز و سیستم مختصات استاتیکی سه فاز است و دو فاز مثبت هستند. سیم پیچ متناوب با همان سرعت زاویه ای میدان مغناطیسی می چرخد، سپس سیستم مختصات دوار d، q می تواند کاملاً معادل استاتیک سه فاز و استاتیک دو فاز قبلی باشد، که تبدیل از استاتیک دو فاز به دو است. -سیستم مختصات دوار فاز
بنابراین، Ia، Ib، و Ic در سیستم مختصات ثابت سه فاز می توانند کاملاً معادل Id و Iq در سیستم مختصات دو فاز دو فاز باشند.
پس از به دست آمدن Id و Iq، کوپلینگ چند متغیره، قوی و کنترل سیستم غیرخطی موتور سه فاز مستقیماً به کنترل دو جزء DC مستقل تبدیل می شود که رابطه چند متغیره پیچیده موتور سه فاز را جدا می کند. و کنترل سیستم را ساده می کند. شکل زیر کل فرآیند تبدیل برداری را نشان می دهد.
