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什麼是矢量控制

矢量控制(Vector Control)是一種先進的電機控制技術,廣泛套用於交流電動機,特別是異步電動機的驅動系統中。

矢量控制也被稱為磁場定向控制(Field-Oriented Control, FOC),其核心原理是通過測量和控制異步電動機定子電流矢量,根據磁場定向原理,分別對異步電動機的勵磁電流和轉矩電流進行控制,從而達到精確控制電機轉矩的目的。在矢量控制系統中,變頻器(VFD)用於調整輸出頻率、輸出電壓的大小及角度,以控制電機的輸出。這種技術能夠分別控制電機的磁場和轉矩,類似於直流電機的特性。

矢量控制通過將電機的三相交流電流及電壓以矢量形式表示和處理,實現電機轉矩、速度和位置的精確控制,提高電機的性能和運行效率。它通過坐標變換手段,將交流電動機的定子電流分解成勵磁分量電流和轉矩分量電流,並分別加以控制,模仿他激式直流電動機的控制方式。

矢量控制系統需要實時測量或估計電機的速度或位置,並根據電機參數如電阻和電感等進行自動調適。這種控制方式的實現需要較高的處理器性能,至少每毫秒執行一次電機控制的算法。矢量控制可以實現快速回響,通常在5到10毫秒內完成轉矩的調整。