异步电机矢量控制系统

    1971年德国西门子公司的F.Blaschke等人提出的“感应电机磁场定向的控制原理”和美国P.C．Custman和A．A.Clark申请的专利“感应电机定子电压的坐标变换控制”这两项科研成果，奠定了矢量控制的理论基础，此后在实践中经过不断改进，形成目前最常用的按转子磁场定向的矢量控制系统。

    如前所述，以产生同样的旋转磁动势为准则，通过坐标变换，可将三相坐标系下的交流电机，等效为两相旋转坐标系下的直流电机，其坐标变换结构图如图2-37所示。从图上我们可以得到这样的认识，即从整体上看，输入为A、B、C三相电压，输出为转速ω，是一台异步电机。而从内部看，经过3/2变换和同步旋转变换，变成一台由im1、it1输入，ω输出的直流电机。

    图2-37    异步电机的坐标变换结构图

    既然异步电机经过坐标变换可以等效成直流电机，那么模仿直流电机的控制方法，求得直流电机的控制量，经过相应的坐标反变换，就能控制异步电机了。由于进行坐标变换的是电流（代表磁动势）的空间矢量，所以此种控制系统称做矢量变换控制系统或矢量控制系统。

    矢量控制系统的结构如图2-38所示。图中给定信号和反馈信号经过类似直流调速系统所用的控制器，产生励磁电流的给定信号im1*和电枢电流给定信号it1*，经过反转变换VR-1得到iα1*和iβ1*，再经过2/3变换得到iA*、iB*和iC*。把这三个电流控制信号和由控制器直接得到的频率控制信号ω1加到带电流控制的变频器上，就可以输出异步电机调速所需的三相变频电流。

    图2-38    矢量控制系统的结构