一、无刷电机控制原理
如上图所示,通过多个mos管的捷联去控制电机运动,即在电机的ABC三相中都会形成相应的电流变化,每相相差120°。
二、Clark变换
但如果通过上面这种改变电流波形的方式去控制电机会变得非常复杂,则Clark变换是一个降维的过程,在这里即是将ABC三相变量降维到α和β二维上。将难以辨明和控制的三相相位差120°的电机波形降解为二维矢量。
第一步,将三相随时间变化的相位差为120°的电流波形抽象化为三个间隔为120°的矢量。
第二步,利用三角函数对这个矢量进行降维,降维到两个坐标上,从此复杂的三相变化问题就降解为了Alpha、Beta坐标轴上的数值变化问题。
做投影如下图所示:
可知,在α-β坐标轴中的α有:
在α-β坐标轴中的β有:
写成矩阵形式得到克拉克变换的基本形式,为:
即可以不再用波形表示电机旋转,而是用I_alpha、I_Beta。
三、等幅值变换和等功率变换
在矩阵系数上加2/3表示等赋值形式,加根号2/3表示等功率形式。
四、Clark逆变换
可以得到:
可以看出,在式子中消去了变量ic,这是因为由于基尔霍夫电流定律的存在,并不需要知道所有三相电流,只需要知道两相电流就能够求解得到另外一相的电流。
综上: