對交流調(diào)速系統(tǒng)的研究發(fā)現(xiàn)，如能象控制直流電動(dòng)機(jī)那樣，用直接控制電樞電流的方法控制異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩，那么就可用異步電機(jī)來得到與直流電機(jī)同樣的靜動(dòng)態(tài)特性。而轉(zhuǎn)差頻率控制就是這樣一種直接控制轉(zhuǎn)矩的方法。
若定義轉(zhuǎn)差頻率fs為＝sf，則由異步電動(dòng)機(jī)的等效電路可求得電樞電流i2和轉(zhuǎn)矩如下t：
(1) (2)
從式2可知，當(dāng)轉(zhuǎn)差頻率fs較小時(shí)，如e/f＝常數(shù)，則電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩基本上與fs成正比。異步電動(dòng)機(jī)的這個(gè)特性意味著，在進(jìn)行e/f 控制的基礎(chǔ)上，只要對電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差頻率fs進(jìn)行控制，就可達(dá)到控制電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩的目的。
另一方面，對于異步電動(dòng)機(jī)來說，其定子電壓頻率f、電動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速nn作為同步轉(zhuǎn)速時(shí)的電源頻率fn以及轉(zhuǎn)差頻率fs三者之間滿足關(guān)系：f ＝fn＋fs (3)
所以，在進(jìn)行e/f 控制的基礎(chǔ)上，只要知道了異步電動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速nn對應(yīng)的電源頻率fn，并根據(jù)希望得到的轉(zhuǎn)矩（對應(yīng)于某一轉(zhuǎn)差頻率fs0），按照式6-21調(diào)節(jié)變頻器的輸出頻率f，就可以使電動(dòng)機(jī)具有某一所需的轉(zhuǎn)差頻率fs0，即使電動(dòng)機(jī)給出所需的輸出轉(zhuǎn)矩。而采用轉(zhuǎn)差頻率控制方式的變頻器正是按照上述原理進(jìn)行控制的。
此外，從式1還可看出，當(dāng)e/f 為一定時(shí)，控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差頻率還可以達(dá)到控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子電流的目的。在采用了轉(zhuǎn)差頻率控制方式的變頻器中，這一特性被用于對電動(dòng)機(jī)的保護(hù)。這是因?yàn)?，只要能夠控制電?dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差頻率，使之不超過電動(dòng)機(jī)最大過載能力時(shí)的轉(zhuǎn)差頻率，就可以限制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的最大電流，從而起到保護(hù)電動(dòng)機(jī)的作用。
因?yàn)樵诓捎棉D(zhuǎn)差頻率控制方式時(shí)需要檢測電動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速，所以需要在異步電動(dòng)機(jī)軸上安裝速度傳感器，而電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速檢測則由速度傳感器和變頻器控制電路中的運(yùn)算電路完成?？刂齐娐愤€將通過適當(dāng)?shù)乃惴ǜ鶕?jù)檢測到的電動(dòng)機(jī)速度產(chǎn)生轉(zhuǎn)差頻率和其它的控制信號(hào)。此外，在采用了轉(zhuǎn)差頻率控制方式的變頻器中往往還加有電流負(fù)反饋，對頻率和電流進(jìn)行控制，所以這種變頻器具有良好的穩(wěn)定性，并對急速的加減速和負(fù)載變動(dòng)有良好的響應(yīng)特性。