Хотя сервосистемы могут очень точно контролировать скорость, положение и крутящий момент двигателя, в некоторых случаях двигатель может быть не в состоянии достичь заданной скорости из-за ограничений в доступном напряжении шины (источника питания) привода. Но усовершенствованные сервоприводы предлагают технологию, называемую ослабление поля, который изменяет работу двигателя кривая зависимости крутящего момента от скорости — в частности, для обеспечения работы двигателя с частотой вращения, превышающей номинальную, при номинальном напряжении шины.

Ослабление поля обеспечивает более высокие обороты двигателя за счет уменьшенияобратная ЭДС генерируемый двигателем. Напомним, что обратная ЭДС (электродвижущая сила) — это напряжение, создаваемое, когда катушка вращается внутри магнитного поля, и оно противодействует напряжению питания (возбуждения). Чтобы “ослабить” поле, создающее обратную ЭДС, ослабление поля основано на методе управления, известном как управление, ориентированное на поле (FOC).

Управление, ориентированное на поле (также называемое векторным управлением), часто используется для асинхронных двигателей переменного тока, которым требуются динамические характеристики крутящего момента и скорости, а также повышенная эффективность.С помощью FOC квадратурная (создающая крутящий момент, “q”) и постоянная (создающая поток, “d”) составляющие тока управляются независимо, имитируя схему управления двигателем постоянного тока.

При нормальной работе целью управления, ориентированного на поле, является поддержание тока по оси d (компонента, не создающая крутящий момент) на нулевом уровне и управление током по оси q таким образом, чтобы генерировался заданный крутящий момент.

Вот как достигается ослабление поля: ось d тока статора привязана к оси магнитного потока ротора или находится на одной линии с ней. Таким образом, регулировка тока по оси d (иногда называемого сдвиг фазы) непосредственно влияет на поток вращения ротора. Другими словами, положительный ток по оси d усиливает магнитный поток ротора, в то время как отрицательный ток по оси d ослабляет магнитный поток ротора. Более конкретно, отрицательный ток по оси d ослабляет поле магнитов — отсюда и термин ослабление поля.

Напомним, что в двигателе переменного тока частота вращения определяется частотой питающего напряжения. Поскольку обратная ЭДС противодействует напряжению питания (отнимает его), она является важным фактором, ограничивающим достижимую скорость двигателя переменного тока.

Но обратная ЭДС создается потоком ротора. Таким образом, добавление отрицательного тока по оси d уменьшает поток ротора, что означает, что обратная ЭДС также уменьшается. В результате большая часть напряжения шины привода используется для создания (увеличения) частоты вращения двигателя, а не для преодоления обратной ЭДС.