座標轉換運算

 

Clarke變換: I_a、I_b、I_c分別為馬達各相電流，將ADC採樣得到的三相定子電流從3軸（120°）定子坐標系變換到2軸（90°）定子坐標系稱為Clark變換，參考圖(十九)。

 

圖(十九). Clarke變換

 

 

互為120°三相電流如圖(二十).(a) 所示，可以經由三相電流採樣得到I_a、I_b、I_c，也可由I_a、I_b兩相電流採樣，再經過I_a+ I_b + I_c=0計算得出I_c。將取樣得到的電流經Clarke變換成互為90°垂直的α –β坐標系上的電流I_a和I_b， 參考圖(二十).(b) 所示。

 

圖(二十). 三相電流Clarke變換為兩相電流示意圖

 

 

Park變換: 將I_a 和I_b，由2軸定子坐標系轉換到2軸轉子旋轉坐標系（即相對於旋轉的轉子是靜止的）稱為Park變換如圖(二十一)所示，其中θ為轉子角度。

 

圖(二十一). Park變換

 

 

 

Park 變換將電流資訊由定子坐標系轉換到轉子坐標系，去除了其中包含的角度資訊使電流變為直流量，I_q反應電流產生的力矩，I_d反應電流產生的疊加磁場，只有當I_d=0（即電流完全用來產生力矩，磁場完全依賴永磁體的磁場），此時電機的效率最高。

 

 

 

Park 逆變換: I_q和I_d經過PI模組處理後得到旋轉d-q坐標系的電壓向量的兩個分量V_q和V_d。為了獲得三相電機的電壓分量，首先要將V_q和V_d變換到2軸α-β靜止坐標系中，如圖(二十二)所示。

 

圖(二十二). Park逆變換

 

 

 

Clarke逆變換: 然後將得到的2軸α-β靜止坐標系中電壓分量V_a和V_b 轉換成3相靜止坐標系中的V_a、V_b和V_c，如圖(二十三)所示。

 

圖(二十三). Clarke逆變換