การควบคุมเวกเตอร์เป็นเทคโนโลยีการควบคุมมอเตอร์ ซึ่งสามารถเปลี่ยนการควบคุมมอเตอร์สามเฟสให้เป็นมอเตอร์กระแสตรงแบบมีแปรงถ่านเดียวกัน เพื่อให้เกิดการควบคุมที่ง่ายดายและมีประสิทธิภาพสูง
กระแสสลับของมอเตอร์กระแสตรงแบบแปรงจะต้องรับรู้โดยตัวสับเปลี่ยนเพื่อสร้างสนามแม่เหล็กที่หมุนได้ โรเตอร์หมุนภายใต้แรงแม่เหล็กของสเตเตอร์ โครงสร้างเรียบง่ายและแรงบิดมีขนาดใหญ่และมีประสิทธิภาพการควบคุมความเร็วที่ดี นี่คือคุณสมบัติหลักของมอเตอร์กระแสตรงแบบมีแปรงถ่าน ทิศทางการกระตุ้นของมอเตอร์จะตั้งฉากกับทิศทางของสนามแม่เหล็กเสมอ และวิธีการควบคุมนั้นเรียบง่ายและมีประสิทธิภาพ
หลักการหมุนของมอเตอร์กระแสตรงแบบมีแปรงถ่าน: ไฟฟ้ากระแสตรงไหลผ่านแปรงสับเปลี่ยนเพื่อสร้างสนามแม่เหล็กผ่านการสับเปลี่ยน และภายใต้การทำงานร่วมกันของสนามแม่เหล็กและสเตเตอร์ จะทำให้โรเตอร์หมุน
ตรงกันข้ามกับมอเตอร์เหนี่ยวนำสามเฟสแบบดั้งเดิม มันป้อนแรงดันไฟฟ้าไซน์แบบสมมาตรสามเฟส การเชื่อมโยงฟลักซ์เชิงพื้นที่นั้นเกือบเป็นวงกลม และแรงบิดมีเสถียรภาพ อย่างไรก็ตาม ข้อเสียก็ชัดเจนมากขึ้นเช่นกัน:
1. กระแสสลับไซน์แบบสมมาตรสามเฟสสร้างสนามแม่เหล็กหมุนที่เปลี่ยนแปลงตามเวลาและพื้นที่ และเป็นระบบหลายตัวแปร
2. กระแสสเตเตอร์ไม่สามารถปรับแรงกระตุ้นและแรงบิดเพียงอย่างเดียวได้ มีความสัมพันธ์ที่แน่นแฟ้นระหว่างพวกเขา ความสัมพันธ์ที่ไม่เชิงเส้นที่ซับซ้อน ปริมาณมาก และการสูญเสียจำนวนมาก ;
แล้วมีวิธีควบคุมมอเตอร์เหนี่ยวนำสามเฟสที่ง่าย มีประสิทธิภาพ และเสถียรเหมือนมอเตอร์กระแสตรงหรือไม่? ยังมั่นคงมาก? นี่คือวิธีการควบคุมเวกเตอร์ที่เรากล่าวถึงก่อนหน้านี้ วิธีนี้เป็นวิธีการควบคุมที่เสนอในปี 1970 AC สามเฟสผ่านการแปลงพิกัดหลายชุด และในที่สุดก็กลายเป็นวิธีการควบคุมเชิงบวกสองเฟสที่ควบคุมโดย DC กระแสสลับ. การแยกความสัมพันธ์ปัจจุบันที่ซับซ้อนทำให้มอเตอร์เรียบง่ายและควบคุมได้
เทคโนโลยีการควบคุมเวกเตอร์นี้สามารถใช้กับมอเตอร์กระแสสลับหรือมอเตอร์กระแสตรงได้ ไม่ว่าจะเป็นมอเตอร์ชนิดใด แรงบิดของมันก็แปรผันตามผลคูณของสนามแม่เหล็กสเตเตอร์และสนามแม่เหล็กของโรเตอร์ นั่นคือ พื้นที่ของสี่เหลี่ยมด้านขนานที่ล้อมรอบด้วยพวกมัน เมื่อมุมระหว่างสนามแม่เหล็กสเตเตอร์กับสนามแม่เหล็กของโรเตอร์เท่ากับ 90 องศา พื้นที่ของสี่เหลี่ยมด้านขนานที่ล้อมรอบด้วยพวกมันจะกว้างที่สุด และแรงบิดที่สร้างขึ้นในเวลานี้ก็ใหญ่ที่สุดเช่นกัน
เช่นเดียวกับมอเตอร์ DC แบบมีแปรง กระแสกระตุ้นของสเตเตอร์และกระแสอาร์เมเจอร์นั้นอยู่ในลูปของตัวเองและสามารถควบคุมได้ตามลำดับ สนามแม่เหล็กสเตเตอร์และสนามแม่เหล็กสเตเตอร์และสนามแม่เหล็กโรเตอร์สามารถตั้งฉากได้เสมอ และแรงบิดที่สร้างขึ้นนั้นใหญ่ที่สุดเช่นกัน หากคุณต้องการให้มอเตอร์สามเฟสควบคุมเอฟเฟกต์ของมอเตอร์แปรงถ่าน DC คุณต้องหาวิธีแยกความสัมพันธ์ระหว่างแรงบิดและแรงกระตุ้น หากสามารถควบคุมมุมระหว่างสนามแม่เหล็กสเตเตอร์กับสนามแม่เหล็กของโรเตอร์ให้แตกต่างกันได้เสมอ 90 องศา ประสิทธิภาพการควบคุมของมอเตอร์กระแสตรงจะได้รับการปรับปรุงอย่างมาก ซึ่งเป็นเบื้องหลังของเทคโนโลยีการควบคุมเวกเตอร์
เทคนิคการควบคุมเวกเตอร์เรียกอีกอย่างว่าการควบคุมเชิงสนาม มันสามารถแยกความสัมพันธ์ในปัจจุบันของสเตเตอร์ที่ซับซ้อนและสลายกระแสสเตเตอร์ให้เป็นกระแสแกนตรงที่ควบคุมการกระตุ้นและกระแสของแกนพื้นที่สี่เหลี่ยมจัตุรัสที่ควบคุมแรงบิด
ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ มอเตอร์สามเฟสถูกป้อนด้วยแรงดันไฟไซน์แบบสมมาตรสามทาง โดยมีความแตกต่างเชิงพื้นที่ 120 องศา ทำให้เกิดสนามแม่เหล็กหมุนในอวกาศ แน่นอน หากคุณต้องการสร้างสนามแม่เหล็กหมุนในอวกาศ คุณไม่จำเป็นต้องมีขดลวดสมมาตรแบบสามเฟส ขดลวดโพลีเฟสที่สมมาตรใดๆ สามารถสร้างแรงแม่เหล็กหมุนในอวกาศได้ โดยเฉพาะขดลวดตั้งฉากแบบสมมาตรสองเฟส ซึ่งสามารถบรรลุค่าเดียวกันได้ และทั้งสองเฟสเป็นตัวแปรอิสระที่ตั้งฉากกัน ดังนั้นเราจึงสามารถจินตนาการถึงแบบจำลองของมอเตอร์สามเฟสเป็นแบบจำลองมอเตอร์สองเฟสได้ ตามหลักการสร้างสนามแม่เหล็กแบบวงกลมเดียวกันกับมอเตอร์สามเฟส ทั้งสองเฟสจะอยู่ห่างจากกันในอวกาศ 90 องศา เฟสหนึ่งมีหน้าที่ควบคุมแรงบิด อีกเฟสหนึ่งรับผิดชอบในการควบคุมแรงกระตุ้น และไม่ ส่งผลกระทบต่อกันและกัน
สนามแม่เหล็กและแรงบิดที่เกิดจากขดลวดสามเฟสมีขนาดและทิศทางเท่ากันทุกประการกับสนามแม่เหล็กและแรงบิดที่เกิดจากขดลวดพื้นที่สี่เหลี่ยมสองเฟสและหมุนทวนเข็มนาฬิกาในอวกาศด้วยความเร็วเชิงมุมเท่ากันเพื่อสร้างการหมุนเดียวกัน สนามแม่เหล็ก. นี่คือการเปลี่ยนแปลงของระบบพิกัดนิ่งสามเฟสที่เรียกว่าระบบพิกัดนิ่งสองเฟส
ก้าวไปอีกขั้น เราคิดว่ามีขดลวดสมมาตรมุมฉากแบบสองเฟส และกระแสไฟตรง Id และ Iq จะถูกส่งผ่านตามลำดับ แรงแม่เหล็กรวมที่เกิดจากแรงแม่เหล็กเหมือนกันทุกประการกับระบบพิกัดคงที่แบบสองเฟสและระบบพิกัดแบบสถิตแบบสามเฟสทุกประการ และทั้งสองเฟสเป็นค่าบวก ขดลวดสลับหมุนด้วยความเร็วเชิงมุมเท่ากันของสนามแม่เหล็ก จากนั้นระบบพิกัดการหมุน d, q สามารถเทียบเท่ากับไฟฟ้าสถิตแบบสามเฟสก่อนหน้าและแบบสถิตสองเฟสได้อย่างสมบูรณ์ ซึ่งเป็นการแปลงจากแบบสถิตสองเฟสเป็นสองเฟส - ระบบพิกัดหมุนเฟส
ดังนั้น Ia , Ib และ Ic ในระบบพิกัดคงที่แบบสามเฟสสามารถเทียบเท่ากับ Id และ Iq ได้อย่างสมบูรณ์ในระบบพิกัดการหมุนสองเฟส
หลังจากได้รับ Id และ Iq แล้ว การควบคุมระบบหลายตัวแปร คัปปลิ้งที่แข็งแกร่ง และระบบควบคุมแบบไม่เชิงเส้นของมอเตอร์สามเฟสจะกลายเป็นการควบคุมของส่วนประกอบ DC อิสระสองชิ้นโดยตรง ซึ่งจะแยกความสัมพันธ์ที่ซับซ้อนหลายตัวแปรของมอเตอร์สามเฟส และทำให้การควบคุมระบบทำได้ง่าย รูปต่อไปนี้แสดงกระบวนการแปลงเวกเตอร์ทั้งหมด
