[发明专利]一种旋转相量的合成方法

权利要求书

1.一种旋转相量的合成方法，它主要利用矢量运算的平行四边形法则，由两个幅值不变、相位连续可调的分相量去合成幅值和初相位均需任意可调的目标相量，从而，将幅值和初相位均需可调的目标旋转相量的生成问题降维为两个幅值恒定、相位连续可调的分旋转相量的合成问题；这种通过连续调节两个幅值恒定的分相量的初相位，进而合成幅值和初相位均可调的目标相量的方法，具有分相量生成容易、灵活性好、可靠性高等特点。

2.根据权利要求1所述的旋转相量的合成方法，其特征在于：所述分相量可根据情况选择幅值大小合适的两个分相量，该合成方法包括以下具体操作步骤：

A.相量的合成方法，假设目标相量为电压相量两个分相量分别为且两个分相量的幅值大小相差k倍，即U₁＝kU₂，其中k≥1，当k＝1时，认为两个分相量的幅值大小相等，则合成目标相量

B.相量的分解方法，求取两个分相量的相角具体计算过程如下：

1)假设目标电压相量与分相量的相角差为θ，与分相量的相角差为δ，采用坐标的方式对目标相量与两个分相量进行表示；记且其中x₀,y₀,ΔU,均已知；则其中U₁已知；则其中U₂已知；

2)根据相量合成的关系可得：

3)将式(2)代入式：并展开可得：

4)对式(3)考虑两种情况：

①当y₀≠0时，由于因此可将式(3)化简并整理为由x₂表示y₂的形式：

令将式(4)代入式：并展开可得：

对式(5)进行一元二次方程求解可得到x₂，将x₂的值代入x₁＝x₀-x₂可求得x₁；

②当y₀＝0时，可得y₁+y₂＝0，则将与两式相减得：

由式(6)可求解得到x₁,x₂的值为：

5)综上两种情况，可通过求解x₁,x₂得到两个分相量的初相角分别为：

两个分相量与目标相量的夹角θ_,δ分别为：

通过两个分相量所合成的目标相量其幅值ΔU的量程范围为的初相位角的变化范围为0°～360°；通过两个分相量的合成方法需控制两个角度变量θ_,δ来反向调节两分相量的初相位。

3.根据权利要求1与权利要求2所述的旋转相量的合成方法，其特征在于：所述分相量通过两个幅值大小相等或不相等的旋转分相量对目标旋转相量进行合成；该合成方法可实现目标旋转相量幅值与相角的精确连续控制；

当两个分相量的幅值大小比例k＝1时，只需求取一个相角变量θ来分别相向调节两分相量的初相位，控制方法简单方便，目标相量幅值ΔU的量程范围为-2U₁～+2U₁，调节范围较大；当分相量的幅值大小比例k逐渐增大时，目标相量幅值ΔU的调节范围逐渐减小，需要控制两个相角变量θ_,δ来调节两个分相量各自的相位角，控制和计算相对复杂，在调节原电压相量时，幅值相对较小的分相量需要变化较大的角度，即相角变化率δ％较大，因此可将分相量作为微调以此提升控制精度。