1、矢量控制由于異步電機的動態(tài)數(shù)學模型是一個高階、非線性、強耦合的多變量系統(tǒng)。上世紀70年代西門子工程師F.Blhke首先提出異步電機矢量控制理論來解決交流電機轉矩控制問題。矢量控制實現(xiàn)的基本原理是通過測量和控制異步電動機定子電流矢量，根據磁場定向原理分別對異步電動機的勵磁電流和轉矩電流進行控制，從而達到控制異步電動機轉矩的目的。具體是將異步電動機的定子電流矢量分解為產生磁場的電流分量(勵磁電流)和產生轉矩的電流分量(轉矩電流)分別加以控制

2、，并同時控制兩分量間的幅值和相位，即控制定子電流矢量，所以稱這種控制方式稱為矢量控制方式。簡單的說，矢量控制就是將磁鏈與轉矩解耦，有利于分別設計兩者的調節(jié)器，以實現(xiàn)對交流電機的高性能調速。矢量控制方式又有基于轉差頻率控制的矢量控制方式、無速度傳感器矢量控制方式和有速度傳感器的矢量控制方式等。這樣就可以將一臺三相異步電機等效為直流電機來控制，因而獲得與直流調速系統(tǒng)同樣的靜、動態(tài)性能。矢量控制算法已被廣泛地應用在siemens，AB，GE，

3、Fuji等國際化大公司變頻器上。矢量控制方式采用矢量控制方式的通用變頻器不僅可在調速范圍上與直流電動機相匹配，而且可以控制異步電動機產生的轉矩。由于矢量控制方式所依據的是準確的被控異步電動機的參數(shù)，有的通用變頻器在使用時需要準確地輸入異步電動機的參數(shù)，有的通用變頻器需要使用速度傳感器和編碼器。鑒于電機參數(shù)有可能發(fā)生變化，會影響變頻器對電機的控制性能，目前新型矢量控制通用變頻器中已經具備異步電動機參數(shù)自動檢測、自動辨識、自適應功能，帶有這

4、種功能的通用變頻器在驅動異步電動機進行正常運轉之前可以自動地對異步電動機的參數(shù)進行辨識，并根據辨識結果調整控制算法中的有關參數(shù)，從而對普通的異步電動機進行有效的矢量控制。以異步電動機的矢量控制為例：它首先通過電機的等效電路來得出一些磁鏈方程，包括定子磁鏈，氣隙磁鏈，轉子磁鏈，其中氣息磁鏈是連接定子和轉子的一般的感應電機轉子電流不易測量，所以通過氣息來中轉，把它變成定子電流然后，有一些坐標變換，首先通過３２變換，變成靜止的dq坐標，然后通

5、過前面的磁鏈方程產生的單位矢量來得到旋轉坐標下的類似于直流機的轉矩電流分量和磁場電流分量，這樣就實現(xiàn)了解耦控制，加快了系統(tǒng)的響應速度最后再經過２３變換，產生三相交流電去控制電機，這樣就獲得了良好的性能矢量控制（VC）方式矢量控制變頻調速的做法是將異步電動機在三相坐標系下的定子電流Ia、Ib、Ic、通過三相－二相變換，等效成兩相靜止坐標系下的交流電流Ia1Ib1，再通過按轉子磁場定向旋轉變換，等效成同步旋轉坐標系下的直流電流Im1、It1

6、（Im1相當于直流電動機的勵磁電流；It1相當于與轉矩成正比的電樞電流），然后模仿直流電動機的控制方法，求得直流電動機的控制量，經過相應的坐標反變換，實現(xiàn)對異步電動機的控1制。其實質是將交流電動機等效為直流電動機，分別對速度，磁場兩個分量進行獨立控制。通過控制轉子磁鏈，然后分解定子電流而獲得轉矩和磁場兩個分量，經坐標變換，實現(xiàn)正交或解耦控制。綜合以上：矢量控制無非就四個知識：等效電路、磁鏈方程、轉矩方程、坐標變換（包括靜止和旋轉）矢量控

7、制方法的提出具有劃時代的意義。然而在實際應用中，由于轉子磁鏈難以準確觀測，系統(tǒng)特性受電動機參數(shù)的影響較大，且在等效直流電動機控制過程中所用矢量旋轉變換較復雜，使得實際的控制效果難以達到理想分析的結果。一.矢量控制理論簡介：70年代西門子工程師F.Blhke首先提出異步電機矢量控制理論來解決交流電機轉矩控制問題。矢量控制實現(xiàn)的基本原理是通過測量和控制異步電動機定子電流矢量，根據磁場定向原理分別對異步電動機的勵磁電流和轉矩電流進行控制，從而

8、達到控制異步電動機轉矩的目的。具體是將異步電動機的定子電流矢量分解為產生磁場的電流分量(勵磁電流)和產生轉矩的電流分量(轉矩電流)分別加以控制，并同時控制兩分量間的幅值和相位，即控制定子電流矢量，所以稱這種控制方式稱為矢量控制方式。矢量控制方式又有基于轉差頻率控制的矢量控制方式、無速度傳感器矢量控制方式和有速度傳感器的矢量控制方式等。這樣數(shù)，有些廠家有例出重載，輕載及不同負荷對應的參數(shù)設置方法。并且大部份變頻器可以用戶自定義VF曲線來適

9、用不同的場合使用，但設置相對有些麻煩，但有一定變頻使用經驗的人都會設置。VF控制，是控制磁通的方法，而這壓頻比可能預設在系統(tǒng)內，維持磁通在一定的水平，主要在變頻器上應用，目的可以節(jié)約電機的耗能。矢量控制可以根據客戶的需要微調電機，可以做伺服電機用。不是以電機效率為最高追求，而是以工程要求，時刻跟蹤反饋控制。3可以說，矢量控制算是現(xiàn)在交流電機的先進手段。壓頻控制，旨在維持電機恒定磁通，讓電機保持較高的效率。Vf控制就是保證輸出電壓跟頻率成

10、正比的控制這樣可以使電動機的磁通保持一定，避免弱磁和磁飽和現(xiàn)象的產生，多用于風機、泵類節(jié)能型變頻器用壓控振蕩器實現(xiàn)VF控制的原理是產生一個震蕩頻率的電路叫做壓控震蕩器，是一個壓敏電容，當受到一個變化的電壓時候它的容量會變化，變化的電容引起震蕩頻率的變化，產生變頻。把這個受控的頻率用于控制輸出電壓的頻率，使得受控的電機的轉速變化。異步電動機的轉矩是電機的磁通與轉子內流過電流之間相互作用而產生的，在額定頻率下，如果電壓一定而只降低頻率，那么

11、磁通就過大，磁回路飽和，嚴重時將燒毀電機。因此，頻率與電壓要成比例地改變，即改變頻率的同時控制變頻器輸出電壓，使電動機的磁通保持一定，避免弱磁和磁飽和現(xiàn)象的產生。這種控制方式多用于風機、泵類節(jié)能型變頻器。變頻矢量控制矢量控制的基本原理是通過測量和控制異步電動機定子電流矢量，根據磁場定向原理分別對異步電動機的勵磁電流和轉矩電流進行控制，從而達到控制異步電動機轉矩的目的。具體是將異步電動機的定子電流矢量分解為產生磁場的電流分量(勵磁電流)和

12、產生轉矩的電流分量(轉矩電流)分別加以控制，并同時控制兩分量間的幅值和相位，即控制定子電流矢量，所以稱這種控制方式稱為矢量控制方式矢量（標量）的含義有些物理量，既要有數(shù)值大小(包括有關的單位)，又要有方向才能完全確定。這些量之間的運算并不遵循一般的代數(shù)法則，而遵循特殊的（空間向量）運算法則。這樣的量叫做物理矢量。有些物理量，只具有數(shù)值大小(包括有關的單位)，而不具有方向性。這些量之間的運算遵循一般的代數(shù)法則。這樣的量叫做物理標量。開環(huán)控