矢量控制是通過控制變頻器輸出電流的大小、頻率及相位，用以維持電動機(jī)內(nèi)部的磁通為設(shè)定值，產(chǎn)生所需的轉(zhuǎn)矩。它是從直流電動機(jī)的調(diào)速方法得到啟發(fā)，利用現(xiàn)代計算機(jī)技術(shù)解決了大量的計算問題，從而使得矢量控制方式得到了成功的實施，成為高性能的異步電動機(jī)控制方式。
異步電動機(jī)的矢量控制是建立在動態(tài)數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上的。數(shù)學(xué)模型的推導(dǎo)是一個專門性的問題，這里不再做數(shù)學(xué)推導(dǎo)，僅就矢量控制的概念做簡要說明。
(1)直流電動機(jī)的調(diào)速特征。
直流電動機(jī)具有兩套繞組，即勵磁繞組和電樞繞組，它們的磁場在空間上互差π/2電角度，兩套繞組在電路上是互相獨(dú)立的。直流電動機(jī)的勵磁繞組流過電流if時產(chǎn)生主磁通φm，電樞繞組流過負(fù)載電流ia，產(chǎn)生的磁場為φa，兩磁場在空間互差π/2電角度。直流電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩可以用式(2-4)表示，即
t=ctφmia
當(dāng)勵磁電流if恒定時，φm的大小不變。直流電動機(jī)所產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩t和電樞電流ia成正比，因此調(diào)節(jié)φa就可以調(diào)速。而當(dāng)ia一定時，控制if的大小可以調(diào)節(jié)φm，也就可以調(diào)速。這就是說，只需要調(diào)節(jié)兩個磁場中的一個就可以對直流電動機(jī)調(diào)速。這種調(diào)速方法使直流電動機(jī)具有良好的控制性能。
(2)異步電動機(jī)的調(diào)速特征。
異步電動機(jī)雖然也有兩套繞組，即定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組，但只有定子繞組和外部電源相接，定子電流是從電源吸取的電流，轉(zhuǎn)子電流是通過電磁感應(yīng)產(chǎn)生的感應(yīng)電流。因此異步電動機(jī)的定子電流應(yīng)包括兩個分量，即勵磁分量和負(fù)載分量。勵磁分量用于建立磁場；負(fù)載分量用于平衡轉(zhuǎn)子電流磁場。
(3)直流電動機(jī)與交流電動機(jī)的比較。
①直流電動機(jī)的勵磁回路、電樞回路相互獨(dú)立，而異步電動機(jī)將兩者都集中于定子回路。
②直流電動機(jī)的主磁場和電樞磁場互差π/2。
③直流電動機(jī)是通過獨(dú)立地調(diào)節(jié)兩個磁場中的一個來進(jìn)行調(diào)速的，而異步電動機(jī)則做不到。
(4)對異步電動機(jī)調(diào)速的思考。
既然直流電動機(jī)的調(diào)速有那么多的優(yōu)勢，調(diào)速后電動機(jī)的性能又很優(yōu)良，那么能否將異步電動機(jī)的定子電流分解成勵磁電流和負(fù)載電流，并分別進(jìn)行控制，而它們所形成的磁場在空間上也能互差π/2?如果能實現(xiàn)上述設(shè)想，異步電動機(jī)的調(diào)速就可以和直流電動機(jī)相差無幾了。