1 異步電動機轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生原理

　　異步電動機和直流電動機不一樣，其旋轉(zhuǎn)磁場或磁通雖然也是由外部三相交流電源提供，但影響因素很多，例如，電壓、負載變化都會影響磁通，用簡單的U/f 恒定控制在動態(tài)環(huán)境下（例如，起動、制動、負載突變）是不可能絕對保持磁通恒定。

　　為此，出現(xiàn)了一種矢量控制方法，即把矢量形式的定子電流I1分解為兩種成分，一種是為建立磁通稱為勵磁成分，另一種是產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩稱為轉(zhuǎn)矩成分，而且可以分別獨立地進行控制。矢量控制的實質(zhì)是動態(tài)控制U員、f，使椎m在靜、動態(tài)時均絕對保持恒定，最終達到電動機轉(zhuǎn)矩精密可控的目的。

　　圖1 為基于矢量控制的概念，把異步電動機產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的原理與直流電動機作比較。圖1（a）為直流電動機勵磁繞組產(chǎn)生磁通的原理圖，若從電刷方向來看電樞，可見勵磁繞組軸與電樞繞組軸是直交的。若勵磁磁通的方向為椎，電樞電流的方向為Ia，則根據(jù)法拉第左手定律可確定電樞繞組的受力方向為F，亦即電動機產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩為

　　Lm為電樞繞組與勵磁繞組間互感。

　　圖1（b）為矢量控制的異步電動機轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的原理示意圖。圖中，定子繞組上加了三相交流電壓，則繞組中將流過三相交流電流，根據(jù)“物理電磁學(xué)”原理，三相交流電流將產(chǎn)生合成的旋轉(zhuǎn)磁

　　以上就是把異步電動機與直流電動機作對比，考慮的基于矢量控制的異步電動機轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的原理。

　　這樣，若從定子旋轉(zhuǎn)磁場坐標(biāo)系來看，則認為該坐標(biāo)軸上有兩個固定的（集中的）相互直交的兩個繞組，其中分別流過電流IM 和IT；并認為IM 是產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場磁通椎m的勵磁電流成分，IT則為產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的并在定子側(cè)反映出的轉(zhuǎn)矩電流成分，它與轉(zhuǎn)子電流I22對應(yīng)。

　　在矢量控制中，由于勵磁電流IM設(shè)定為恒值，磁通椎m與旋轉(zhuǎn)磁場的速度無關(guān)，而IT是變化的，則轉(zhuǎn)矩將和IT成比例關(guān)系并可自由調(diào)節(jié)。

2 與定子三相電流對應(yīng)的IT和IM

　　該公式與用傳統(tǒng)MT/琢茁/abc 計算方法所得出的結(jié)論是一致的，但避開了交流三相/二相變換和矩陣公式運算。

3 轉(zhuǎn)差頻率型矢量控制變頻調(diào)速系統(tǒng)

　　既然異步電動機經(jīng)過坐標(biāo)變換可以等效成直流電動機，那么，模仿直流電動機的控制策略，得到直流電動機的控制量，經(jīng)過相應(yīng)的坐標(biāo)反變換，就能夠控制異步電動機了。由于進行坐標(biāo)變換的是電流（代表磁勢）的空間矢量，所以通過坐標(biāo)變換實現(xiàn)的控制系統(tǒng)就叫做矢量控制系統(tǒng)（VectorControl System），簡稱VC 系統(tǒng)。

4 檢測電機轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)差頻率型矢量控制變頻調(diào)速系統(tǒng)