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矢量变换的基础就是保证磁场的等效。由三相异步电机原理可知，定子三相绕组空间上互差120°,当输入以时间互差120°的三相正弦交流电时，在空间上会建立旋转磁势 ,以同步角速度 旋转，如图 2.1 a)所示。事实上，产生旋转磁场不一定非要三相绕组。任意多相对称绕组，通以多相平衡电流，都能产生旋转磁动势。如图 2.1 b)绘出了两相静止绕组 和 ，它们空间上互差90°，通以时间上互差 90°的两相平衡交流电流，也产生旋转磁动势。若两个相互垂直的绕组 ，在 绕组中通以直流电流 ，在 组中通以直流电流 ，并将此 坐标系以同样的角速度 旋转起来，则 两相旋转绕组合成磁通势 也是一个旋转磁场。如图 2.1 c)所示， 则相当于直流电动机的励磁电流分量，由它来产生电机的磁场，而与磁场 相垂直的分量 相当于直流电机的电枢电流即转矩电流分量。调节 即可调节磁场的强弱，调节 即可在磁场恒定的情况下调节转矩的大小[9]。源[自-751^`论/文'网·www.751com.cn
a) 三相坐标系 b) 两相静止坐标系 c) 两相旋转坐标系
图 2.1 绕组等效示意图
所谓异步电机矢量变换控制就是将用静止坐标系所表示的电动机矢量变换到以气隙磁场或转子磁场定向的坐标轴系。三相定子电流 、 、 经过由三相静止坐标系到两相垂直静止坐标系，再由两相垂直静止坐标系到两相旋转坐标系的变换，并使 轴沿着转子磁链的方向，则异步电动机就变成了由励磁电流分量 和转矩电流分量 分别独立控制的直流电动机。按照直流电动机的控制方法，求得控制量后，再经过坐标反变换，就能控制异步电动机。异步电动机控制原理框图如图 2.2 所示。
2.1.1 矢量控制的坐标变换
矢量变换控制是基于坐标变换，其原则有三条：
1）在不同坐标下产生的磁动势相同（即模型等效原则）
2）变换前后功率不变
3）电流变换矩阵与电压变换矩阵统一
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