由电动机原理可知,异步电动机的三相旋转磁场系统可等效变换成一个旋转的直流磁场系统。仿照直流电动机控制特点,将调节频率的给定信号分解成和直流电动机相同特点的磁场电流信号 i*M 与转矩电流信号 i*T、并假想看作两个旋转直流磁场的信号。给定信号改变时也和直流电动机一样只改变其中一个信号,从而使异步电动机调速控制具有和直流电动机类似的特点。
图1-15 矢量控制框图
对控制电路分解出的控制信号 i*M、i*T,根据电动机参数进行等效变换得到三相逆变桥控制信号 i*A、i*B、i*C,对三相逆变桥进行控制,从而得到与直流电动机类似的硬机械特性、提高低频带负载能力。
矢量控制分无反馈与有反馈两种:无反馈矢量控制根据测量到的电流、电压与磁通等数据间接计算当前转速并进行必要修正,不同频率下运行得较硬机械特性,因计算量大、动态响应能力稍差;有反馈矢量控制必须在电动机输出轴增加转速反馈环节,转速由速度传感器直接测量、既准确又迅速,电流反馈反映负载实际运行情况、使转矩分量随负载而变,模拟出和直流电动机类似情况。与无反馈相比,有反馈矢量控制机械特性更硬、频率调节范围更大、动态响应能力强。