ZHCUCJ3A October 2024 – December 2024
3.1.1.2 交流電機 FOC 基本配置方案
圖 3-6 總結了使用 FOC 進行扭矩控制的基本配置方案。請注意，為了與示意圖一致，本說明假設使用雙分流器檢測系統，但單分流器和三分流器檢測方案也很常見。三分流器控制會采用略有不同的 Clarke 變換實現方式，而單分流器要求在 Clarke 變換之前進行程控相電流重構。無論上述什么情況，配置方案從 Clarke 變換的 ? 和 β 輸出開始是相同的。
圖 3-6 交流電機 FOC 基本配置方案測量了兩個電機相電流。這些測量值饋入 Clarke 變換模塊。這個模塊的輸出為 isα 和 isβ。電流的這兩個分量是 Park 變換的輸入，該變換會計算 d,q 旋轉坐標系中的電流。
isd 和 isq 分量與基準 isdref（磁通基準分量）和 isqref（扭矩基準分量）進行比較。此時，這個控制結構具有一個有意思的優勢：只需改變磁通基準并獲得轉子磁通位置，該結構即可用于控制同步或感應電機。
在 PMSM 中，轉子磁通是固定的，由磁體決定；無需產生任何磁通。因此，當控制 PMSM 時，將 isdref 設置為零。由于交流感應電機需要生成轉子磁通才能運行，因此磁通基準一定不能為零。這很方便地解決了經典 控制結構的一個主要缺陷：異步驅動至同步驅動的可移植性。
當使用轉速 FOC 時，扭矩命令 isqref 可以是轉速調節器的輸出。電流調節器的輸出是 Vsdref 和 Vsqref；這些輸出應用于 Park 逆變換。這個模塊的輸出是 Vsαref 和 Vsβref，它們是 (α, β) 靜止正交坐標系中定子矢量電壓的分量。這些是空間矢量脈寬調制 (PWM) 的輸入。這個塊的輸出是驅動此反相器的信號。
請注意，Park 和 Park 逆變換均需要轉子磁通位置。這個轉子磁通位置的獲得由交流機器的類型（同步或異步機器）而定。