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特点比较:2.8.4d、q坐标系与α、β坐标系

时间:2023-06-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:vA、vB、vC,Vd、Vq和Vα、Vβ则是电压空间矢量在各自坐标轴上的分量(投影)。同理由于α、β坐标系的α、β轴是静止的,故iA、iB、iC变换到α、β坐标系后的电压、电流频率不变,基波仍为基波,n次谐波仍为n次谐波。

特点比较:2.8.4d、q坐标系与α、β坐标系

1)采用变换式(2-59A)(变换式有系数2/3)和反变换式(2-61A)(变换式前系数为1)的经典Park变换后,变换前后功率不守恒,这是经典Park变换的第一个特点。为了使经典Park变换前后系统功率不变,可选用978-7-111-36565-5-Chapter02-182.jpg定义dq坐标系功率,即将两相功率vdid+vqiqvαiα+vβiβ增大3/2倍。如果经典dq变换阵C3s-2r前的系数不取为2/3而取为978-7-111-36565-5-Chapter02-183.jpg,这时其反变换阵C2r-3s前将有系数978-7-111-36565-5-Chapter02-184.jpg,这就使vAiA+vBiB+vcic=vdid+vqiq=vαiα+vβiβ,即变换前后功率守恒,这时的dq变换称为正交Park变换。因此,采用正交Park变换时按常规定义978-7-111-36565-5-Chapter02-185.jpg也可得到式(2-88)~式(2-90)。

2)采用两相dqαβ经典Park坐标变换的第二个特点是:按经典Park变换式的定义,iAiBiCidiqiαiβ,分别是电流空间矢量978-7-111-36565-5-Chapter02-186.jpg在三相静止坐标系中ABC轴线上、在dq轴和αβ轴上的分量(投影)。vAvBvCVdVqVαVβ则是电压空间矢量978-7-111-36565-5-Chapter02-187.jpg在各自坐标轴上的分量(投影)。电压空间矢量978-7-111-36565-5-Chapter02-188.jpg,电流空间矢量978-7-111-36565-5-Chapter02-189.jpg,它们在ABC轴上的投影即其分量VdVqIdIqABC轴上的投影之和就是vAvBvCiAiBiC。同理978-7-111-36565-5-Chapter02-190.jpg978-7-111-36565-5-Chapter02-191.jpg978-7-111-36565-5-Chapter02-192.jpg,它们在ABC上的投影即其分量VαVβIαIβABC轴上的投影之和就是vAvBvCiAiBiC。由于dq轴正交,αβ轴正交,故978-7-111-36565-5-Chapter02-193.jpg978-7-111-36565-5-Chapter02-194.jpg978-7-111-36565-5-Chapter02-195.jpg,所以采用经典Park变换后的空间矢量978-7-111-36565-5-Chapter02-196.jpgI·m的幅值VmIm就是ABC系统各相电压电流的幅值。

3)采用式(2-59A)~式(2-62)的经典Parkdq变换的第三个特点是:ABC三相静止坐标系中的基波电压、电流变换到旋转的dq坐标系后对应的电压、电流vdvqidiq是直流,ABC三相静止坐标系中n谐波电压、电流变换到旋转的dq坐标系后对应电压、电流是n-1次谐波电压、电流。在静止ABC系统中的基波和n次谐波变换到静止的αβ系统后,基波仍为基波,n次谐波仍为n次谐波。由经典Park变换及反变换式中个坐标电压、电流数学关系即可得到以上结论。(www.xing528.com)

物理概念上,由于图2-20d中,dq坐标轴以速度ω旋转,静止的ABC三相合成基波电压(电流)相量978-7-111-36565-5-Chapter02-197.jpg也是以速度ω旋转,因此dq坐标与基波矢量978-7-111-36565-5-Chapter02-198.jpg相对静止,故978-7-111-36565-5-Chapter02-199.jpgdq坐标轴上的分量(投影)VdVqidiq应是直流量。在ABC坐标中的n次谐波三相合成的旋转矢量以速度旋转,它与dq轴的相对速度为(n-1)ω。因此ABC中的n次谐波电压、电流变换到dq系统后应是n-1次谐波电压、电流。同理由于αβ坐标系的αβ轴是静止的,故iAiBiC变换到αβ坐标系后的电压、电流频率不变,基波仍为基波,n次谐波仍为n次谐波。

采用两相坐标系电压平衡方程和功率方程,如式(2-63)、式(2-64)、式(2-90),可以简便地研究三相电力电子变流系统和电力电子补偿控制系统的运行特性,同时利用这种两相正交的电压(电流)构建控制系统也适宜于采用先进的控制策略,使电力电子变流系统(逆变、整流)和电力电子补偿控制系统获得优良的控制特性。

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