关于矢量控制，磁场定向

疫情期间研读陈伯时老先生的大作。

矢量控制基于转子磁场定向， 这转子磁场， 又叫转子全磁链， 跟气隙磁链有区别，多了一个转子的漏磁链。

然后呢， 定向靠的是观测器模型，进行间接定向。

那么问题来了， 即使有编码器， 观测器也需要根据矢量控制方程进行反推。  间接的毕竟有误差。 这个误差不会积累吗？  不会随着积累导致测量值和实际值差距过大吗？

哎呀，不明白说什么呢啊。

间接观测的都能达到如此搞得精度， 那么如果有一天可以采用IG直接测量法， 那么精度又可以提升一大截。

所以磁链观测模型有2个呀，低频段用电流模型，高频段用电压模型，中间段还2个模型同时作用。

给你看这个图吧，这个好理解一些。UMO是电压模型，IMO是电流模型。这些你就大概知道电机等效电路参数的重要性了。你自己琢磨琢磨这些符号代表的参数号，以及控制这2个模型切换的参数号，再以及怎么调试这个参数来控制这个切换的过程，使得模型衔接平滑。有助于加深理解，很有用途的。

这不会造成累积误差吗？ 毕竟是算出来的

参数模型都是变化的， 电阻受温度影响， 电感饱和非线性。

电压模型就是一个虚拟的万用表，电流模型就是个查表，里面没有积分算法，更没有迭代算法。所以不会产生累积误差的。仅仅是实时测量。

关于温度，SINAMICS系列都是要求冷态的定子电阻值，一般电机厂家都是给的热态的值。需要按公式换算到冷态。应该SINAMICS内部算法考虑过温度影响。

其余的等效电路参数与温度没有太大关系，不用考虑。定子电阻对磁通影响挺大的，定子电阻值设大了，磁通很难上去。

电压模型就是一个虚拟的万用表，电流模型就是个查表，里面没有积分算法，更没有迭代算法。所以不会产生累积误差的。

不明白， 毕竟是简介算出来的。 怎么能没有累积误差。

电流模型， 如何推断转子全磁链的位置和大小？    

电压模型， 转子侧的电压完全是算出来的。   这误差可不小啊。

请问这个符号什么意思？？

明白了， 这个一个系数

（Lm/Ls - Lr/Lm）.  明白了。  这么说的话， 确实是定子电阻影响最大。

谢谢， 我好想明白了。

电压法， 涉及到的电感参数， 可以再自动辨识的时候做曲线标定， 精度还是很高的。电阻用温度模型计算。

矢量控制， 原来是基于转子磁链。 注意， 是转子的磁链， 包括转子的自感磁通， 和定转子耦合的互感磁通。 也就是等效电路上 负载电阻R2/s两端的电压对应的磁链；

以转子磁链为M轴的好处就是简化了耦合关系， 还得到了简单的比例形式的转矩公式；帅呆了。

注意， 转子磁通和气隙磁通差一个角度， 这个角度是用来补偿转子漏电感压降的。

转子磁链在什么地方？

稳态时， 就在超前转子电流90度的地方， 暂态时， 会有一个位置的摇摆。需要根据矢量方程计算。

坐标变换如果以气隙磁通来做M轴， 转矩会出现两个电流交叉项；  以转子磁通做M轴， 转矩公式只有一个交叉乘积， 而且转子磁通玩取决于定子电流在此轴上的投影。  

实现了完全的解耦。

别看坐标变化， 矢量控制听起来很复杂。

其实就一条， 基于基本的转矩公式T = np*Lm*Is*Ir*sinα.  Is是定子电流同步矢量， Ir是转子电流同步矢量, 阿尔法是二者夹角.

np是极对数， Lm是定转子同步互感。

以上是基于机电能量转换原理的基本转矩公式。  由于Is, Ir,, α强耦合， 寻找合适的M轴，进行解耦就是矢量控制的目的。 于是， 可以分析出， 基于转子磁链， 也就是稳态转子电流超前90度的位置就是最佳的M轴。

如图

这样变换的结果就是， 转子磁链只和Im1有关， 这样， 可以很容易得出， T = np * Lm*Im1*Ir.

当然， 此时Ir 和 It1是有个跟电感有关的常数比例关系的。 也就是

T = np* Lm/Lr * It1 * Lm*Im1;

也就是 T = K * It1 * Im1.     这样就实现了 定子电流的解耦。

严格来说， 定子电流的T轴分量， 并不全用来直接产生转矩， 其中有一部分是补偿转子漏感的压降。

直接产生转矩的， 是其中 It1 * Lm/Lr的部分。   Lm是定转子同步互感， Lr = Lm + 转子漏感。

但是从形式上， 可以认为定子电流T轴分析就是转矩分分量， 因为只是差一个比例关系。

另外， 如果是SLVC,  基于同样的矢量控制， 转子磁链定位以后， 可以由转矩到推出转差频率， 进而得到计算的实际速度。