HARSVERT-VA系列無速度傳感器矢量控制高壓變頻調速系
三相交流異步電機的定子繞組接工頻電源輸入，轉子有繞線式和鼠籠式兩種結構。繞線式轉子的出線端短路連接。鼠籠式轉子的導條在端部采用端環也形成短路連接。當定子接通三相工頻電源時，在電機內部產生旋轉磁場。這個旋轉磁場又在轉子導體內部產生感應電動勢。轉子繞組短路連接，進而形成轉子電流。由于磁場對處于其中的通有電流的導體會產生力的作用，從而形成了轉矩輸出。這就是異步電機又被稱為感應電機的由來。
與直流電機、交流同步電機相比，交流異步電機結構簡單、制造成本低、堅固耐用、易于維護、運行可靠、可工作于惡劣環境，因而在工業領域得到了廣泛應用。
由于異步電機是一個高階、非線性、強耦合的多變量復雜系統，要深入探討異步電機的轉矩及負載特性，使其接近或達到直流電機的調速性能，還需要借助于上世紀70年代初誕生的轉子磁場定向（矢量控制）理論，及在此基礎之上發展起來的相關理論。
一． 異步電機的數學模型
圖1-是三相異步電機的示意圖，假設其滿足理想異步電機的條件：
1) 電機定、轉子三相繞組完全對稱；
2) 電機定、轉子表面光滑，無齒模效應；
3) 電機氣隙磁場在空間呈正弦分布；
4) 鐵芯的渦流、飽和及磁滯損耗忽略不計。
與直流電機、交流同步電機相比，交流異步電機結構簡單、制造成本低、堅固耐用、易于維護、運行可靠、可工作于惡劣環境，因而在工業領域得到了廣泛應用。
由于異步電機是一個高階、非線性、強耦合的多變量復雜系統，要深入探討異步電機的轉矩及負載特性，使其接近或達到直流電機的調速性能，還需要借助于上世紀70年代初誕生的轉子磁場定向（矢量控制）理論，及在此基礎之上發展起來的相關理論。
一． 異步電機的數學模型
圖1-是三相異步電機的示意圖，假設其滿足理想異步電機的條件：
1) 電機定、轉子三相繞組完全對稱；
2) 電機定、轉子表面光滑，無齒模效應；
3) 電機氣隙磁場在空間呈正弦分布；
4) 鐵芯的渦流、飽和及磁滯損耗忽略不計。
上述幾組方程，構成了異步電機在三相靜止坐標系下的數學模型。由此可見，異步電機是一個強耦合電磁系統。隨著轉子轉動，定轉子繞組之間的夾角 變化，帶來了分析和控制的復雜性。
二． 坐標變換與轉子磁場定向（矢量控制）
采用數學坐標變換的手段，簡化異步電機的數學模型，把三相電機等效為兩相電機進行分析和控制。
由此可見，在轉子磁場定向的同步旋轉坐標系下，定子電流可分解為兩個獨立的分量：d軸分量控制轉子磁通；在控制轉子磁通恒定的前提下，電機轉矩與定子電流的q軸分量成正比。從而實現了轉子磁通和轉矩的解耦控制。這樣，在轉子磁場定向的坐標系下，矢量控制就是把定子電流中的勵磁電流分量與轉矩電流分量分解成兩個垂直的直流變量，分別進行控制。通過坐標變換重建的電動機模型就可等效為一臺直流電動機，從而可象直流電動機那樣進行轉矩和磁通控制。
圖3是典型的矢量控制原理框圖。
三．實現矢量控制需要解決的問題
根據轉子磁場定向所必須滿足的條件，要實現矢量控制，需要解決轉子磁鏈觀測、轉子速度獲取有關的問題。矢量控制的性能好壞，很大程度上取決于這兩個問題解決的好壞。
關于轉子磁鏈觀測，一般在兩相靜止坐標系下進行，根據電壓和磁鏈方程，經過推算，得到轉子磁鏈。一般有電壓模型法或電流模型法兩種，或這兩種方法的融合和變通。
關于轉子速度的獲得，可采用測速裝置或無速度傳感器估測算法。進行無速度傳感器估測，可利用直接計算、參數辨識、狀態估計、間接測量等手段，從定子電壓、定子電流中提取出與速度有關的量，從而獲得轉子速度。目前較為典型的估計算法有：(1)利用電機方程式直接計算；(2)模型參考自適應法；(3)擴展卡爾曼濾波法；(4)滑模變結構法；(5)定子側電量快速傅立葉分析，等等。
此外，矢量控制交流調速產品要能真正能投入實際應用，還需要解決一些實用化的問題，如異步電機定轉子電阻電感參數測量、控制參數的自適應問題，等等。
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