從電工學(xué)中知道，若給三相固定的對(duì)稱繞組a、b、c通以平衡的三相正弦交流電流ia、ib、ic時(shí)，即產(chǎn)生轉(zhuǎn)速為w0的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)f，三相電流的合成磁勢(shì)為e1，其相位與合成電流i1一致，均超前f一個(gè)相位角e，同樣以w0旋轉(zhuǎn)。如圖所示。
在圖中，如把三相合成電流i1投影到磁通方向的軸上得im，i1投影到與f正交的t軸上得i2。這一個(gè)新的直角坐標(biāo)系t-f是按w0轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)的，此時(shí)im、i2與直流電機(jī)中的功能完全一樣，im為勵(lì)磁電流，i2為電樞電流。在一個(gè)旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)中去控制im和i2的效果則與控制一個(gè)直流電機(jī)一樣。這樣就把控制交流電機(jī)的問(wèn)題轉(zhuǎn)換成了控制直流電機(jī)的問(wèn)題。
要達(dá)到上述目的，必須解決磁通f、相位角q0、合成電流i1以及相位角e的測(cè)試。磁通f和相位角q0的測(cè)試可采用磁通觀測(cè)器，也可以測(cè)試三相定子電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換后得到。i1和e是直接對(duì)三相定子電流進(jìn)行檢測(cè)，再進(jìn)行2/3的坐標(biāo)變換得到。在這個(gè)轉(zhuǎn)換過(guò)程中采用了矢量變換理論和一整套矢量變換算法。
目前在變頻器中得到實(shí)際應(yīng)用的矢量控制方式主要有基于轉(zhuǎn)差頻率控制的矢量控制方式和無(wú)速度傳感器的矢量控制方式兩種。
由于矢量控制原理的理論推導(dǎo)比較復(fù)雜，這里只給出圖6-56所示的控制系統(tǒng)方塊圖，有興趣的讀者可以參考有關(guān)書籍或論文。