非同步電動機穩態數學模型包括非同步電動機穩態等值電路和機械特性
變壓變頻調速是改變非同步電動機同步轉速的一種調速方法，同步轉速隨頻率而變化
基頻以下應採用電動勢頻率比為恆值的控制方式。
當電動勢值較高時，忽略定子電阻和漏感壓降，
低頻補償（低頻轉矩提公升）
低頻時，定子電阻和漏感壓降所佔的份量比較顯著，不能再忽略。
人為地把定子電壓抬高一些，以補償定子阻抗壓降。
負載大小不同，需要補償的定子電壓也不一樣。
在基頻以上調速時，頻率從向上公升高，受到電機絕緣耐壓和磁路飽和的限制，定子電壓不能隨之公升高，最多只能保持額定電壓不變。
這將導致磁通與頻率成反比地降低，使得非同步電動機工作在弱磁狀態。
● 在基頻以下，由於磁通恆定，允許輸出轉矩也恆定，屬於「恆轉矩調速」方式。當頻率較低時，電動機帶載能力減弱，採用低頻定子壓降補償，適當地提高電壓，可以增強帶載能力。
● 在基頻以上，轉速公升高時磁通減小，允許輸出轉矩也隨之降低，由於轉速上公升，允
許輸出功率基本恆定，屬於「近似的恆功率調速」方式。
恆定子磁通控制：保持定子磁通恆定常值
恆氣隙磁通控制：保持氣隙磁通恆定常值
恆轉子磁通控制保持轉子磁通恆定常值
● 恆定子磁通、恆氣隙磁通和恆轉子磁通的控制方式均需要定子電壓補償，控制要複雜一些。
● 恆定子磁通和恆氣隙磁通的控制方式雖然改善了低速效能。但機械特性還是非線性的，仍受到臨界轉矩的限制。
● 恆轉子磁通控制方式可以獲得和直流他勵電動機一樣的線性機械特性，效能最佳。
零向量集中的實現方法
按照對稱原則，將兩個基本電壓向量的作用時間平分為二后，安放在開關週期的首端和末端。
零向量的作用時間放在開關週期的中間，並按開關次數最少的原則選擇零向量。
在乙個開關週期內，有一相的狀態保持不變，從乙個向量切換到另乙個向量時，只有一相狀態發生變化，因而開關次數少，開關損耗小。
零向量分散的實現方法
將零向量平均分為4份，在開關週期的首、尾各放1份，在中間放兩份。
將兩個基本電壓向量的作用時間平分為二后，插在零向量間。
按開關次數最少的原則選擇向量。
svpwm控制的特點
8個基本輸出向量，6個有效工作向量和2個零向量，在乙個旋轉週期內，每個有效工作向量只作用1次的方式，生成正6邊形的旋轉磁鏈，諧波分量大，導致轉矩脈動。 用相鄰的2個有效工作向量，合成任意的期望輸出電壓向量，使磁鏈軌跡接近於圓。開關週期越小，旋轉磁場越接近於圓，但功率器件的開關頻率將提高。
用電壓空間向量直接生成三相pwm波，計算簡便。 與一般的spwm相比較，svpwm控制方式的輸出電壓最多可提高15%。
採用不可控整流的交-直-交變頻器，能量不能從直流側回饋至電網，交流電動機工作在發電制動狀態時，能量從電動機側回饋至直流側，導致直流電壓上公升，稱為幫浦公升電壓。
電動機儲存的動能較大、制動時間較短或電動機長時間工作在發電制動狀態時，幫浦公升電壓很高，嚴重時將損壞變頻器。
幫浦公升電壓的限制
在直流側併入乙個制動電阻，當幫浦公升電壓達到一定值時，開通與制動電阻相串聯的功率器件，通過制動電阻釋放電能，以降低幫浦公升電壓。
在直流側併入一組閘流體有源逆變器或採用pwm可控整流，當幫浦公升電壓公升高時，將能量回饋至電網，以限制幫浦公升電壓。
轉差頻率控制的基本思想保持氣隙磁通不變，在s值較小的穩態執行範圍內，非同步電動機的轉矩就近似與轉差角頻率成正比。在保持氣隙磁通不變的前提下，可以通過控制轉差角頻率來控制轉矩.必須採用定子電壓補償控制，以抵消定子電阻和漏抗的壓降。
兩相繞組，通以兩相平衡交流電流，也能產生旋轉磁動勢。
當三相繞組和兩相繞組產生的旋轉磁動勢大小和轉速都相等時，即認為兩相繞組與三相繞組等效，這就是3/2變換。
按照磁動勢相等的等效原則，三相合成磁動勢與兩相合成磁動勢相等，故兩套繞組磁動勢在αβ軸上的投影應相等
6-5 三相座標系和兩相正交座標系中的磁動勢向量
● 寫成矩陣形式
按照變換前後總功率不變，匝數比
● 三相座標系變換到兩相正交座標系的變換矩陣
● 兩相正交座標系變換到三相座標系（簡稱2/3變換）的變換矩陣
● 也可以寫作
● 電壓變換陣和磁鏈變換陣與電流變換陣相同
從靜止兩相正交座標系αβ到旋轉正交座標系dq的變換，稱作靜止兩相-旋轉正交變換，簡稱2s/2r變換，其中s表示靜止，r表示旋轉，變換的原則同樣是產生的磁動勢相等
旋轉正交變換
靜止兩相正交座標系到旋轉正交座標系的變換陣
靜止兩相正交座標系和旋轉正交座標系中的磁動勢向量
6-7 定子、轉子座標系到靜止兩相正交座標系的變換
電壓方程
鏈方程磁轉矩方程
3/2變換將按三相繞組等效為互相垂直的兩相繞組，消除了定子三相繞組、轉子三相繞組間的相互耦合。
定子繞組與轉子繞組間仍存在相對運動，因而定、轉子繞組互感陣仍是非線性的變引數陣。輸出轉矩仍是定、轉子電流及其定、轉子夾角的函式。
對轉子座標係作旋轉正交座標系到靜止兩相正交座標系的變換，使其與定子座標系重合，且保持靜止。
● 用靜止的兩相轉子正交繞組等效代替原先轉動的兩相繞組。
旋轉變換改變了定、轉子繞組間的耦合關係，將相對運動的定、轉子繞組用相對靜止的等效繞組來代替，消除了定、轉子繞組間夾角對磁鏈和轉矩的影響。
旋轉變換的優點在於將非線性變引數的磁鏈方程轉化為線性定常的方程，但卻加劇了電壓方程中的非線性耦合程度，將矛盾從磁鏈方程轉移到電壓方程中來了，並沒有改變物件的非線性耦合性質。
非同步電動機按轉子磁鏈定向的向量控制系統按轉子磁鏈定向向量控制的基本思想
通過座標變換，在按轉子磁鏈定向同步旋轉正交座標系中，得到等效的直流電動機模型。
仿照直流電動機的控制方法控制電磁轉矩與磁鏈，然後將轉子磁鏈定向座標系中的控制量反變換得到三相座標系的對應量，以實施控制。
通過按轉子磁鏈定向，將定子電流分解為勵磁分量和轉矩分量，轉子磁鏈僅由定子電流勵磁分量產生，電磁轉矩正比於轉子磁鏈和定子電流轉矩分量的乘積，實現了定子電流兩個分量的解耦。
在按轉子磁鏈定向同步旋轉正交座標系中的非同步電動機數學模型與直流電動機動態模型相當。
按轉子磁鏈定向向量控制的基本思想
按轉子磁鏈定向僅僅實現了定子電流兩個分量的解耦，電流的微分方程中仍存在非線性和交叉耦合。
採用電流閉環控制，可有效抑制這一現象，使實際電流快速跟隨給定值
按轉子磁鏈定向向量控制的基本思想
在按轉子磁鏈定向座標系中計算定子電流勵磁分量和轉矩分量給定值，經過反旋轉變換2r/2s和2/3變換得到三相電流。
通過電流閉環的跟隨控制，輸出非同步電動機所需的三相定子電流。
向量控制系統原理結構圖
簡化後的等效直流調速系統
非同步電動機按定子磁鏈控制的直接轉矩控制系統
直接轉矩控制系統的基本思想是根據定子磁鏈幅值偏差的正負符號和電磁轉矩偏差的正負符號，再依據當前定子磁鏈向量所在的位置，直接選取合適的電壓空間向量，減小定子磁鏈幅值的偏差和電磁轉矩的偏差，實現電磁轉矩與定子磁鏈的控制。
q軸分量
為「+」時，定子磁鏈向量正向旋轉，轉差頻率增大，電流轉矩分量和電磁轉矩加大；
為「-」時，定子磁鏈向量反向旋轉，電流轉矩分量急劇變負，產生制動轉矩；
為「0」時，定子磁鏈向量停在原地，轉差頻率為負，電流轉矩分量和電磁轉矩減小 。
d軸分量
為「+」時，定子磁鏈幅值加大；
為「-」時，定子磁鏈幅值減小；
為「0」時，定子磁鏈幅值維持不變
直接轉矩控制系統的特點：
1）轉矩和磁鏈的控制採用雙位式控制器，並在pwm逆變器中直接用這兩個控制訊號產生輸出電壓，省去了旋轉變換和電流控制，簡化了控制器的結構。
2）選擇定子磁鏈作為被控量，計算磁鏈的模型可以不受轉子引數變化的影響，提高了控制系統的魯棒性。
（3）由於採用了直接轉矩控制，在加減速或負載變化的動態過程中，可以獲得快速的轉矩響應，但必須注意限制過大的衝擊電流，以免損壞功率開關器件，因此實際的轉矩響應也是有限的。
直接轉矩控制系統存在的問題：
（1）由於採用雙位式控制，實際轉矩必然在上下限內脈動；
（2）由於磁鏈計算採用了帶積分環節的電壓模型，積分初值、累積誤差和定子電阻的變化都會影響磁鏈計算的準確度。
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