表现，尤其是当工厂制造无法进行试验的中大型电机时，能否进行仿真研究就成为产品

“

能否击败竞争对手的关键。目前机电系统仿真利器有两种，第一种是采用具有 行为模拟

”

能力 的电路模拟软件，如 Saber，Pspice（spice），Simplorer，Simulink 等，此时研究的
侧重点是控制电路以及控制算法；第二种是使用带有电路器件单元即所谓场路耦合功能
的有限元软件，如 Ansys，AnsoftMaxwell，FLUX2D＆FLUX3D 等，此时研究注意力放在
电机本体。
　　基于静态等效电路的模型的基本控制关系及转矩控制原则是建立在异步电机稳态数
学模型的基础上，其被控制变量（定子电压有效值、电流有效值、定子供电频率等）都是
在幅值意义上进行的控制，而忽略幅角（相位）控制，故只能获得良好的静态性能指标 ，
无法获得良好的动态响应，从而只适用于对动态性能要求不高的调速系统。
　　矢量控制模型，也称为磁场定向控制系统。矢量控制技术模仿直流电机的控制，依靠
坐标变换的方法，以转子磁场定向，将异步机在三相静止坐标系上的数学模型变换为带
有伪静止绕组的同步速两轴模型，实现了对交流电动机的转矩和磁链控制的完全解耦。不
足之处是，系统特性受电机参数的影响较大，以及在模拟直流电机控制过程中所引用矢
量旋转变换的复杂性，使得其实际控制效果难以达到理论分析的结果。
　　直接转矩控制不同于矢量控制技术，用空间矢量的分析方法，在定子坐标系下直接
计算与控制交流电机的转矩，它的控制既简单又直接，在很大程度上解决了矢量控制中
计算复杂、特性易受电机参数变化影响、实际性能难以达到理论分析结果的一些重要技术
问题。它的控制效果不取决于电动机的数学模型是否能够简化，而是取决于转矩的实际状
况。目前在德国，直接转矩控制技术已经成功应用于兆瓦级的电力机车牵引上。
　　各种控制结构所依据的都是被控制对象的数学模型，因此，为了建立交流调速系统
的合理适用的控制结构，仍需对交流电动机数学模型的性质、特点以及内在规产经律作深
入研究和探讨。值得注意的是，近年来，不依赖电机模型的模糊自寻优控制、人工神经网
络等智能化控制方法开始引入到交流调速系统中，成为交流调速控制理论和控制技术的
研究发展方向。
　　结论按照模型的功能和用途，异步电机模型可分为三大类：设计用模型、诊断仿真用
模型和控制用模型，每种模型又可以有多种变化。特别是用有限元法计算电机内部的电磁
场已变得非常实际，这种数值计算技术能够解决解析法无法解决的问题，也无需引入许
多经验系数。有限元在电机电磁场计算中的应用已逐步从线性场发展到非线性场，从静态
场发展到稳态交变场及瞬变场，从二维场发展到三维场，从单纯的电磁场发展到电磁、流
体、应力等多物理耦合场的分析计算。异步电机在电磁场有限元法的应用中，属于计算复
杂的研究对象，正确合理地建立或选择数学模型，取决于对电机内部电磁现象的深刻理
解，取决于对近似程度的适当选择。