FOC 最终要求、计算与输出的是相电压(Uₐ、Uᵦ、Uc),而非线电压。
一、核心结论
FOC 的数学模型、坐标变换与调制环节,全部基于相电压构建与执行:
- 算法目标:通过控制相电压,生成与转子磁场正交的定子磁场,实现转矩与磁链解耦。
- 输出指令:逆 Park / 逆 Clark 变换后,直接输出三相相电压指令(Uₐ、Uᵦ、Uc)。
- 调制对象:SVPWM/SPWM 均以相电压指令为输入,驱动逆变器输出相电压。
- 物理本质:电机转矩由相电流决定,相电压是控制相电流的直接手段。
二、线电压的角色(仅为间接结果)
线电压(Uₐᵦ、Uᵦc、Ucₐ)是相电压的差值,并非 FOC 的控制目标:
- 线电压 = 两相相电压之差(如 Uₐᵦ = Uₐ − Uᵦ)。
- SVPWM 输出的相电压为马鞍波,线电压自然呈现正弦波。
- 工程中常用线电压做电压利用率分析,但不参与 FOC 闭环计算。
三、FOC 电压流程(相电压贯穿始终)
- 电流环输出 Vd、Vq(旋转坐标系电压)。
- 逆 Park 变换 → Vα、Vβ(静止两相电压)。
- 逆 Clark 变换 → Uₐ、Uᵦ、Uc(三相相电压指令)。
- SVPWM/SPWM → 驱动逆变器输出相电压,控制电机。
一句话:FOC 算的是相电压,输出的是相电压,控制的是相电压;线电压只是相电压的派生结果。