直接轉(zhuǎn)矩控制的原理
1、定子磁鏈和電壓空間矢量的關(guān)系
結(jié)論：非零電壓矢量能產(chǎn)生定子磁鏈并使它運動，這樣控制電壓矢量的順序和作用時間就可以迫使磁鏈按所需的軌跡運動。
2、電壓矢量對電機轉(zhuǎn)矩的影響電機的轉(zhuǎn)矩大小不僅與定、轉(zhuǎn)子的磁鏈幅值有關(guān),還與它們的夾角有關(guān)。當(dāng)幅值不變時，夾角從0變到90度是電磁轉(zhuǎn)矩從0變到最大，所以對它們的夾角進(jìn)行控制也能控制轉(zhuǎn)矩，這就是直接轉(zhuǎn)矩控制的思想。電壓矢量對轉(zhuǎn)矩的影響體現(xiàn)在定、轉(zhuǎn)子磁鏈夾角的控制作用運行中定子磁鏈幅值恒定為額定值，轉(zhuǎn)子磁鏈由負(fù)載決定，要改變轉(zhuǎn)矩只有改變它們的夾角，由改變電壓矢量完成。工作電壓矢量使定子磁鏈走，零矢量使定子磁鏈停，控制定子磁鏈的走停，就控制了磁通角的大小。也就是控制了轉(zhuǎn)矩。
圖1所示已知t1時刻定子、轉(zhuǎn)子和磁通角如圖所示，t2時刻給出電壓矢量 下面分析一下t1和t2時刻間定、轉(zhuǎn)子間的磁通角的變化大小。
圖1
期間如果定子的磁鏈的速度大于轉(zhuǎn)子磁鏈的速度即 增大相應(yīng)的轉(zhuǎn)矩增大，如果t2時刻給出零電壓矢量，定子磁鏈不動，由于慣性轉(zhuǎn)子磁鏈繼續(xù)運動磁通角減小，轉(zhuǎn)矩減小。
如要加大電磁轉(zhuǎn)矩按上述規(guī)律加載電壓矢量，只要電壓幅值夠大，定子磁鏈的速度會大于轉(zhuǎn)子磁鏈的速度，使電磁轉(zhuǎn)矩增大。加零電壓矢量，可以減小轉(zhuǎn)矩，這就是直接轉(zhuǎn)矩控制的基本原理控制策略上不用對夾角精確控制只需對定子的磁鏈進(jìn)行走停的開關(guān)控制即可。
3、對電壓矢量的正確選擇
（1）選擇正確的電壓矢量的次序
（2）選擇給出電壓矢量的時刻
才能得到六邊形磁鏈的軌跡。
1系統(tǒng)組成（如圖104）
amc轉(zhuǎn)矩計算單元
azs零矢量
dmc磁鏈自控單元
asr轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器
atr轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)器
控制特點
與vc系統(tǒng)一樣，它也是分別控制異步電動機的轉(zhuǎn)速和磁鏈，但在具體控制方法上，dtc系統(tǒng)與vc系統(tǒng)不同的特點是：
1） 轉(zhuǎn)矩和磁鏈的控制采用雙位式砰-砰控制器，并在 pwm 逆變器中直接用這兩個控制信號產(chǎn)生電壓的svpwm 波形，從而避開了將定子電流分解成轉(zhuǎn)矩和磁鏈分量，省去了旋轉(zhuǎn)變換和電流控制，簡化了控制器的結(jié)構(gòu)。
2） 選擇定子磁鏈作為被控量，而不象vc系統(tǒng)中那樣選擇轉(zhuǎn)子磁鏈，這樣一來，計算磁鏈的模型可以不受轉(zhuǎn)子參數(shù)變化的影響，提高了控制系統(tǒng)的魯棒性。如果從數(shù)學(xué)模型推導(dǎo)按定子磁鏈控制的規(guī)律，顯然要比按轉(zhuǎn)子磁鏈定向時復(fù)雜，但是，由于采用了砰-砰控制，這種復(fù)雜性對控制器并沒有影響。
3） 由于采用了直接轉(zhuǎn)矩控制，在加減速或負(fù)載變化的動態(tài)過程中，可以獲得快速的轉(zhuǎn)矩響應(yīng)，但必須注意限制過大的沖擊電流，以免損壞功率開關(guān)器件，因此實際的轉(zhuǎn)矩響應(yīng)的快速性也是有限的。
4） 定子坐標(biāo)系下分析電機的數(shù)學(xué)模型直接控制磁鏈和轉(zhuǎn)矩，不需要和直流機比較、等效、轉(zhuǎn)化，省去復(fù)雜的計算。
性能比較
從總體控制結(jié)構(gòu)上看，直接轉(zhuǎn)矩控制(dtc)系統(tǒng)和矢量控制(vc)系統(tǒng)是一致的，都能獲得較高的靜、動態(tài)性能。