電機與驅動
磁場導向控制(FOC)
磁場導向控制是一套巧妙的數學,讓複雜的三相交流馬達能像簡單的直流馬達一樣容易控制。回想一下,當轉子磁場與定子磁場恰好相差 90° 時轉矩最大;磁場導向控制的全部任務,就是不論馬達轉多快都維持那個 90° 夾角。它靠座標轉換(克拉克與帕克轉換)做到這點:在數學上「隨著旋轉的轉子一起跑」,把旋轉的量凍結成兩個穩定的旋鈕——一個設定磁場、一個設定轉矩。
有了這兩個解耦的控制量,軟體就能逐刻獨立命令「多少磁化磁通」與「多少扭力」,帶來平順的轉矩、即使從靜止也有十足的拉力、以及極銳利的反應。磁場導向控制正是讓現代電動車瞬間而安靜地起步、讓機器手臂優雅移動的關鍵;它在每一台高階馬達驅動器內的微控制器上每秒執行數千次,由轉子位置回授與電流量測餵養。
i_a,i_b,i_c → (Clarke) → i_α,i_β → (Park) → i_d (flux), i_q (torque)
這個源自 1970 年代初的突破性想法,是把馬達三個固定軸的電流轉換到一個隨轉子旋轉的座標系——這麼一轉,雜亂的交流量看起來就像可用普通迴路調節的簡單直流值。
又稱
另見