电磁量的合成作用，则可将三维物理量变为两维物理量，给分析控制带来很多方便。把三维
向量变为一个矢量时，通常采用

Park 变换，若 Ua(t)、Ub(t)、Uc(t)为三相电磁量在三相坐标

系下的瞬时幅值函数，则其合成矢量的

Park 矢量变换关系如公式(2-13)所示：

                                （2-13）

图

2-4 定子磁链圆轨迹扇区图

本文的逆变器可输出八个空间电压矢量，六个有效工作矢量

u1~u6,，2 个零矢量 u0 和 u7。

将期望的定子磁链圆轨迹分为六个扇区。图

2-4 描述了空间电压矢量在 αβ 坐标系和定子三

相坐标系上的相对位置，并标出了

7 个空间电压矢量的分布，其中(000)，(111)对应坐标系

的原点，电压空间矢量的幅值不变，都等于

2Ud/3。零电压矢量则位于圆心。由于六个电压

矢量方向不同，有的电压作用会使磁链的幅值增加，另一些电压作用则使磁链幅值减少，
磁链的空间矢量位置都相应地变换。

2.2.2 电压空间矢量的正确选择
    要正确选择电压空间矢量，首先要知道电压空间矢量对定子磁链及电动机转矩的影响。
    (1)电压空间矢量对定子磁链的影响
逆变器的输出电压

Us(t)直接加到异步电动机的定子上，则定子电压也为 Us(t)。定子磁链

ψs(t)与定子电压 Us(t)二者之间的关系为：
                                              (2-14)
若忽略定子电阻压降的影响，则：

                                                          (2-14)
上式表示定子磁链空间矢量与定子电压空间矢量之间为积分关系。其中

US(t)表示电压空矢

量，

ψs(t)表示磁链空间矢量。

    (2)电压空间矢量对电动机转矩的影响
    根据式(2-12)可以知道，电机转矩矩的大小不仅与定、转子磁链幅值有关，还与它们的夹
角有关。在实际运行中，保持定子磁链幅值为额定值，以充分利用电动机铁心；转子磁链幅
值由负载决定，要改变电动机转矩的大小，以通过改变磁通角

θ(t)的大小来实现。磁通角的

改变是通过改变电压矢量来实现的，通过电压空间矢量

US(t)来控制定子磁链的旋转速度，

控制定子磁链走走停停，也就控制了磁通角

θ(t)的大小，以达到控制电动机转矩的目的，

这也就是直接转矩控制的基本原理。
逆变器六个可能的工作电压状态输出六个工作电压空间矢量。由于定子磁链空间矢量的运动
方向由电压空间矢量的方向确定，所以定子磁链只能在这六个方向上运行。定子磁链的任何
其他方向的运行，都只能通过六个电压空间矢量的组合来实现。用六个电压空间矢量的组合
的方法，就可以实现近似圆形定子磁链轨迹的运行方式，只要每个区段中的施加电压空间
矢量的数目足够多，圆形定子磁链轨迹就能够得到很好地近似。这要求配合转矩调节器、磁
链调节器和速度调节器等控制单元，提供相应的电压开关信号。
    根据电压矢量对定子磁链和定子转矩的影响分析可知：
（

1）直接转矩的重点是根据磁链和转矩的要求来合理选择电压矢量。就是根据所希望的磁

链调节和转矩调节开关信号，结合所检测到的当前磁链所处扇区确定合适的下一个电压矢
量，既要保证磁链在给定的范围内变化，又要保证输出转矩快速地跟随给定变化，使系统
获得良好的动态性能。