1一般通用變頻器的局限性  

　　采用一般的通用變頻器給異步電動機供電時，可以實現無級平滑調速，起動和停車都很方便。但是，調速時有靜差，精度不高，調速范圍不過1:10左右，而且也不能像直流調速系統那樣提供很高的動態性能。  

　　2高性能通用變頻器的控制策略  

　　要實現高動態性能，必須充分研究電機的物理模型和動態數學模型。現在常用的高性能控制策略有矢量控制和直接轉矩控制兩種。  

　　矢量控制系統的特點是:采用由轉子磁鏈決定d-軸方向的dq同步旋轉坐標系，把異步電機的定子電流分解為其勵磁分量和轉矩分量，得到類似于直流電機的轉矩模型，再采取措施把非線性系統變換成兩個獨立的轉速和轉子磁鏈的子系統，從而模仿直流電機分別用PI調節器進行控制。選用高精度的光電碼盤轉速傳感器時，矢量控制系統的調速范圍可達1:1000，動態性能也很好。但按轉子磁鏈定向會受電機參數變化的影響而失真，從而降低了系統的調速性能，采用智能化調節器可以克服這一缺點，提高系統的魯棒性。 

　　直接轉矩控制系統舍去比較復雜的旋轉坐標變換，僅在兩相靜止坐標系上構成轉矩和定子磁鏈的反饋信號，并用雙位式砰-砰控制代替線性調節器來控制轉矩和定子磁鏈，根據二者的變化選擇電壓空間矢量的PWM(SVPWM)開關狀態，以控制電機的轉速。這種系統控制結構簡單，轉矩響應快，又避免了轉子參數變化的影響。但砰-砰控制會使輸出轉矩產生脈動，影響系統的低速性能。 

　　從理論基礎上看，矢量控制系統和直接轉矩控制系統都是基于異步電動機動態數學模型進行控制的。在兩相坐標系上的異步電動機具有4階電壓方程和1階運動方程，其狀態方程應該是5階的，須選取5個狀態變量。在系統的動態模型中，輸入變量是Usd，Usq，ω1，TL，對于籠型轉子電機，轉子內部是短路的，Urd=Urq=0，因此，可供選用的狀態變量共有9個，即轉速ω、4個電流變量isd，isq，ird，irq和4個磁鏈變量ψsd，ψsq，ψrd，ψrq。轉子電流ird和irq是不可測的，不宜用作狀態變量，只能選定子電流isd，isq和轉子磁鏈ψrd，ψrq，或者選定子電流isd，isq和定子磁鏈，也就是說，可以有ω-ψr-is狀態方程和ω-ψs-is狀態方程兩種。矢量控制選用了ω-ψr-is方程，而直接轉矩控制選用的是ω-ψs-is方程。  

　　從總體控制結構上看，兩者都采用轉矩和磁鏈分別控制，轉矩控制環(或電流的轉矩分量環)都處于轉速環的內環，可以抑制磁鏈變化對轉速子系統的影響，從而使轉速和磁鏈子系統實現了近似的解耦。因此兩種系統都能獲得較高的靜、動態性能。  

　　但是，由于具體控制方案的區別，兩者在控制性能上卻各有千秋。矢量控制系統采用轉子磁鏈定向，因而實現了定子電流轉矩分量與磁鏈分量的解耦，可以按線性系統理論分別設計轉速與磁鏈調節器(一般采用PI調節器)，實行連續控制，從而獲得較寬的調速范圍;但按ψr定向受電動機轉子參數變化的影響，降低了控制系統的魯棒性。直接轉矩控制系統則實行Te和ψs砰-砰控制，避開了旋轉坐標變換，簡化了控制結構;控制定子磁鏈而不是轉子磁鏈，不受轉子參數變化的影響;砰-砰控制本身屬于P控制，可以獲得比PI調節器更快的動態響應(由于沒有電流內環，須注意限制最大沖擊電流);但不可避免地產生轉矩脈動，而且帶積分環節的磁鏈電壓模型在低速時準確度較差，這都使系統的低速性能受到限制。  

　　3矢量控制和直接轉矩控制的應用和發展  

　　矢量控制系統和直接轉矩控制系統都是高性能的交流調速系統，都已獲得廣泛的實際應用，由于它們各自的特色，在應用領域上又各有側重。矢量控制除用于一般調速外，更適用于寬范圍調速系統和伺服系統，而