2.2.1 Трансвекторное управление

Как известно, полная управляемость электропривода обеспечивается, если обеспечивается управление электромагнитным моментом двигателя. Во всех электромеханических преобразователях вращающий момент образуется в результате взаимодействия магнитных полей статора и ротора или, что то же самое, магнитного поля одного элемента и тока другого. Для получения однозначных функций управления обе величины должны быть независимы друг от друга, и тогда одну из них можно поддерживать постоянной, а с помощью другой осуществлять регулирование. В двигателях постоянного тока и синхронных двигателях существуют отдельные электрические цепи для управления магнитным потоком и моментом. В короткозамкнутых АД есть только один канал, в котором объединены обе составляющие и в задачу системы управления входит функция их разделения. Наиболее просто задача разделения сигналов управления магнитным потоком и моментом АД решается при использовании уравнений обобщенной электрической машины в векторной форме. В результате выбора пары векторов величин образующих электромагнитный момент и системы координат, в которой они представлены, можно получить уравнение момента в виде функции независимых проекций этих величин на координатные оси. И тогда управление моментом сведется к управлению проекциями векторов. Отсюда и происходит название способа.

В 1971 году Ф.Блашке (F.Blaschke) сформулировал принцип управления, запатентованный фирмой Siemens и названный трансвекторным управлением (TRANSVEKTORÒ-Regelung). Математической основой его являются уравнения электромагнитных процессов в АД в векторной форме, представленные в системе координат ориентированной по направлению магнитного поля. В англоязычной литературе этот принцип называется fied-oriented control (FOC), т.е. «управление с ориентацией по полю». Он успешно используется до настоящего времени и полностью ассоциируется с понятием векторного управления, хотя в последнее время с развитием устройств обработки информации появился другой способ, в котором также используется векторное представление величин, но принцип управления полностью отличается от трансвекторного. Этот способ называется прямым управлением моментом (DTC direct torque control) и также будет рассмотрен далее. В дальнейшем для разделения понятий мы будем использовать для первого способа название трансвекторное управление.