毕业论文检测时间：2016-05-30 11:38:16
2.3 PLC的发展趋势4
2.4 PLC的功能特点5
2.4.1 开关量逻辑控制5
2.4.2 模拟量控制5
2.4.3 闭环过程控制5
2.4.4 定时、定位、计数控制5
2.4.5 顺序（步进）控制5
2.4.6 网络通信6
2.4.7 数据处理6
2.5 PLC的特点6
2.6 S7-300的系统结构6
2.7 S7-300 CPU模块7
2.8 S7-300的模拟量输入模块7
2.9 PLC的选型8
2.10 CPU 314C-2 DP的介绍8
2.11 TIA Portal（博图）编程环境14
2.11.1 博图的编程语言14
2.11.2块类型15
第三章矢量控制与变频调速16
3.1 变频调速的发展及应用16
3.1.1变频器的研究与发展16
3.1.2变频器调速的基本原理16
3.2矢量控制17
3.2.1 矢量控制概念17
3.2.2矢量控制原理17
3.3变频器选择19
第四章器件选型与参数设计22
4.1变压器选择22
4.2低压断路器选择22
4.3固态继电器(SSR)的选择23
4.4温控模块及电路的选择24
4.4.1热电偶的选择26
4.5各个辅机马达开关、交流接触器及线径的选择26 4.
5.1 马达开关26
4.5.2 交流接触器27
4.5.3 油泵27
4.5.4水泵27
4.5.5真空泵3.3变频器选择28
4.5.6振动筛28
4.6 中间继电器的选择28
绪论
1.1研究目的和意义
双螺杆挤出机是塑料行业加工和进行塑料混合改性的主要机器，它不仅适用于塑料的改性加工和混合，它已扩展到饲料、药品、食品、炸药、建材、包装、纸浆、陶瓷等行业。
双螺杆挤出机高速、高产，它成本低，回报高，性价比高于其他塑料挤出机。但是双螺杆挤出机的螺杆速度提高的同时也要克服一下难点：如塑料在双螺杆中停留时间不够长从而导致物料混炼塑化不均，物料剪切时间过长造成物料升温过快和热分解从而改变塑料的性质，挤出稳定性很难受到很好控制会造成塑料几何尺寸波动过大，相关的辅机和电气控制的精度需要很大提升，机筒和螺杆在使用过程中过度磨损，应使用高耐磨材质的钢材，传动箱与螺杆在高速运转的情况下如何提高齿轮和螺杆寿命问题都需要解决。
总的来说双螺杆挤出机械理论的研究尚处于开始阶段，也就是所说的“技艺多于科学”这一概念。双螺杆挤出机在工作过程中的电气控制也在不断发展，传统的电气自动化控制都是采用继电器与温控仪表的配合来实现的, 如今已发展到采用人机界面技术、计算机技术、变频技术等构成的触摸屏、PLC、温度控制模块、变频调速等组成的自动控制系统。
而使用西门子S7-300系列PLC能很好的解决其电气控制部分和变频器的调速及其保护报警等一系列功能。配合接触器、断路器、马达开关、固态继电器、温控模块、施
耐德变频器、中间继电器等电气元件则更好的解决了外围元件对现场机器的控制。从而实现闭环控制系统。
1.2国内外发展情况
双螺挤出机是塑料挤出的主要应用机械，占塑料挤出机械总产值的58%，有2/3的塑料制品是经过双螺杆挤出机所生产的。
双螺杆挤出机目前中国的发展速度很快，是与发达国家差距不大的机器品种。但这主要指普通型的挤出机组，在大型、特种、专用机械、精密加工、其机器的多品种方面，很多方面尚属空白，这是与很多发达国家的差距。
整个双螺杆挤出机行业的发展时间较落后，我国对其的研究开始于20世纪80年代初。中国的双螺杆挤出机的产品系列很少，不规范。在中国很多塑料加工厂家很多采用进口的机器。20世纪80年代初，北京化工大学发明了电加热式塑化挤出机，新的理论与概念引起了很多人的关注与研究。由此我国双螺杆挤出机的研究与开发出现了很大的提升。到现在为止，不仅能制造很多品种的同向啮合的双螺杆挤出机，也能制造更加复杂的异向啮合的双螺杆挤出机品种，基本上形成了双螺杆挤出机的制造规格。现在伴随着工业的发展，更是出现了专用于进行混合加工更强的挤出机，还有工业需求更高的反应效果型挤出机，为了使效果增强很多制造公司在反应型双螺杆挤出机的基础上开发了多螺杆、多机筒的反应型螺杆挤出机。
1.3设计方案
设计PLC的编程与现场调试同时设计电气控制部分。
双螺杆挤出机的加热和冷却部分是为了保证双螺杆挤出机能够保持正常运行，以及保持稳定的工艺温度。挤出机中机筒的加热是为了使物料进行加热、融化、混合提供前提条件，冷却是为了使温度过高的机筒和物料温度降下来，避免温度过高使物料改性、
变质、碳化。在双螺杆挤出机加工挤压塑料的生产过程中，机筒上的加热和冷却装置配合工作，加热时不冷却，冷却时不加热，这一过程通过温控模块里的PID调节来实现。使机筒在工作时保持一定的可调且稳定的变化范围内，从而保证机器稳定运行达到工艺要求。塑料的融化主要依靠机筒的热传导，从而使物料融化，挤出机必须要有加热装置功率。机筒的加热方式，可采用电阻加热，即电加热器加热，由固态继电器的开关来进行控制。
机筒的冷却方式主要有风冷和水冷两种方式，风冷是用大功率风机不间断对需要冷却位置进行强制吹风，让冷风带走机筒过高热量，以达到机筒降温目的。风冷机筒的缺点是机筒温度降低的速度很慢。一般不适用于大多数工业需求。水冷一般和风冷原理相同，水的比热容最大，成本也最低，使用简单，用电磁阀即可控制，一般选用此方法。
其工作过程为：在触摸屏中输入温度与主机转速和喂料电机转速的设定值，同时机筒上的温度传感器对机筒温度进行测量传递给温控模块中，再由温控模块传送到CPU 中。当实际值与设定植在CPU中进行比较后，如果当前值低于设定值，PLC就发出指令使温控模块进行加热状态。固态继电器导通，使得加热器通电加热。在加热过程中，热电偶不断地把温度传送到温控模块，温控模块也不断地进行PID调节检测和控制当前温度。经过一段时间的加热后，如果当前温度值高于设定值，温控模块就发出指令，使得温控模块内部的继电器和接触器失电不工作。由于失电，使得电加热器停电不加热。使用热电偶监测现场温度，在触摸屏中输入设定值从而通过温控模块的自整定系统来调节冷却电磁阀和固态继电器的导通控制电加热器。实现温度的自动控制及稳定调节。使用变频器调节监测控制电机转速，根据PLC设定值调节主机和喂料电机转速，从而实现闭环控制系统。同时把电机电流和电机报警显示在人机交换界面中。用触摸屏对工作现场进行控制命令、监测数据、改变设定值等。实现人机交换，从而实现半自动及自动
控制。如出现故障等紧急情况，由PLC发出命令，进行急停及故障报警。实现自动控制系统的自保护功能，避免事故的发生。
电气控制部分由断路器、变压器、熔断器、交流接触器、中间继电器、固态继电器、常开常闭触点、主辅变频器、接线端子排等一系列电气元件组成，尽量做到最大利用，节约成本。
用PLC对各个继电器、开关、常开常闭触点、各个变频器等对象进行自动调节及准确命令，从而实现整个控制系统的自动控制，同时进行数据采集及记录，处理.
第二章PLC概述
2.1 PLC技术的概念
即可编程控制器（Programmable logic Controller），是指以计算机技术为的新型工业控制装置。PLC是专门为在恶劣的工业环境下而研发的一种电子设备。它采用可以编程序的一种存储器，用来在其内部存储运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。
2.2 PLC技术的发展历史
计算机控制的方法和传统继电器控制一直以来是工业控制的两种重要控制方法，PLC自问世以来，以其性能强大、很高的可靠性、应用简单、占地面积小等优点在自动化领域得很快的发展，迅速成为工业自动化中最主要的控制工具。很多品种之间的PLC 体系结构是独立的，所以不一样PLC制造商所生产的硬件体系是互不兼容的，之间的编程系统及指令形式也不尽相同，当用户选择了某个厂家的PLC产品后，就必须选择与其一样的控制方式，学习它自己使用的编程，不方便用户功能的扩展。近些年，随着工业自动化控制的形式不断扩长，PLC的控制结构趋于复杂，所以就需要越来越多的用
户接口。同时，很多企业之间的整合与结合和开放式体系就要求工业自动控制系统具有更加稳固的网络通讯能力，使生产厂家能及时地了解生产过程中的诸多信息，更加灵活的选择解决方案，配置系统的硬件和编程软件。
2.3 PLC的发展趋势
PLC的发展趋势是向小体积、大容积、容易使用、高集成度、高性能、与现场总线技术相结合的发展方向。
向小型化、专业化、和低成本方向发展。
向大容量、高速度、和信息化方向发展。
向智能化模块方向的发展。
向HMI方向发展。
向开放性和标准化方向发展。
向通信和联网功能的增强和易用化方向发展。
2.4 PLC的功能特点
随着工业自动化技术和计算机技术及网络通信技术的迅速发展，PLC的各种功能也跟着日益增多。目前它不仅仅能够实现简单的单机方面控制，还能实现更多机群之间的相互控制；不仅能实现简单的逻辑控制方面，还能实现复杂的反应过程控制、电机和变频器之间运动控制和更多的数据处理等，其主要功能如下：
2.4.1、开关量逻辑控制
这是PLC的基础功能。其具有很强大的逻辑开关运算能力，提供了与、或、非等各种基本逻辑指令，PLC可实现继电器触点之间的串联、并联和串并联等连接的关系，这些触点现在已经取代了传统的继电器控制系统。同时使用PLC提供的定时、计数等一系列指令，可实现相应的功能，计数的数值和定时的时间不仅可由用户在写程序时给定，
也可用HMI在线更改，操作十分灵活方便。
2.4.2、模拟量控制
在工业自动化中，会产生很多连续变化的模拟量，比如温度、压力和速度等都是模拟量。PLC提供了转换智能模块，如模拟量信号输入模块（AI）、模拟量信号输出模块（AO）、模拟量信号输入/输出模块（AI/O）、热电阻专用模拟量输入模块、热电阻专用模拟量输出模块等，通过检测的传感器，把实际的模拟量经过A/D之间转换后送给CPU处理；而经过CPU处理之后的数字量，经D/A转换成模拟量去控制设备，以完成对连续量的控制。其中转换之间的关系要通过编程的计算来实现，转换过程很重要。
2.4.3、闭环过程控制
使用PLC不仅可以对模拟量进行开环控制，而且还可以进行闭环控制。PID调节控制单元对控制过程中的变量（如温度、速度、压力等）进行闭环控制。
2.4.4 定时、定位、计数控制
PLC具有定时控制的功能，它为用户提供了很多可供选择的定时器，定时器的定时时间由用户在编程时设定，实现定时功能。PLC的定位控制是很重要的一种控制功能。PLC提供了很多类型的定位模块与脉冲输入模块等，来实现各种定位控制。PLC也具有计数控制的功能，它为用户提供了很多个计数器模块。计数器的数值由用户在编程时来设定，从而实现计数控制。
2.4.5、顺序（步进）控制
在工业自动化控制中，可以选用PLC实现顺序控制功能，采用IEC规定的用于顺序（步进）控制的标准化语言——顺序功能图来进行设计，也可以用移位寄存器和顺序控制指令来编写程序。
2.4.6、网络通信
PLC具有很多进行网络通信的功能，它既可以对远程I/O变量控制，又能对PLC与电脑之间进行的通信，从而形成“统一管理，分布控制”的分布式控制系统，实现工业系统的自动化控制。PLC可以通过RS485接口可与各种RS485设备进行相关的通信。PLC还可与其它控制设备如变频器，实现相互之间的通信。PLC与变频器之间够成的自动控制系统，还可提高电机的自动化控制水平。提高控制精度，完善自动控制。
2.4.7数据处理
PLC具有很多种类型的数学运算（如矩阵的运算、函数的运算、逻辑的运算）、数据之间的传送、数据之间的转换、排序、位操作等一系列数据处理功能，还可以完成采集、分析、处理。这些数据可以与参考值进行相互比较，完成控制操作，也可以利用相互之间的通信功能传送到别的装置。
2.5 PLC的特点
（1）通用性强、灵活性好、功能齐全
PLC是为在工业环境下使用而设计的一种电子仪器，具有功能强大且容易控制的鲜明特点。通过选则不同品种的模块就可以适用于各种不同的工业自动化控制系统。同时，由于PLC采用存储逻辑，其控制逻辑以程序方式存储在内存中，当生产工艺改变或生产设备更新时，不需要改变PLC的外界硬件，只需要替换程序，其内部无连接线，体积小，加之PLC的触点在数理论上连接无限，所以，灵活性和扩展性高。
（2）模块化结构、安装简单、调试方便
PLC的各个部件，包括CPU、电源、I/O等均采用模块化结构设计，所以安装简单方便，由于配置灵活，使扩展、维护更加方便。另外，PLC的接线十分简单，只需将输入信号的设备与PLC的输入端子相连，将接受控制的执行元件与输出端子相连即可。
2.6 S7-300的系统结构
S7-300 PLC是中小型PLC，电源、CPU和其他模块都是相互独立的，通过总线把电源（PS）、CPU和其他模块固定在西门子S7-300的标准轨道上。每个模块都有连接的总线连接器，插在各模块的背后。进行连接。电源模块安装在导轨的最左边，CPU 模块排在电源模块之后。CPU模块的右边是各个接口与信号模块。
当编程软件在组态主架导轨安装硬件时，电源模块，CPU模块和信号模块分别放在导轨的1号槽、2号槽和3号槽上。一条导轨共有11个槽号：其中4号槽至11号槽可以随意放置除电源模块、CPU模块和信号以外的其他模块。如：数字量输入、数字量输出、模拟量输入、模拟量输出、功能模块和通信模块等。
2.7 S7-300 CPU模块
CPU模块是整个控制系统的核心，负责系统的整个控制责任，存储并执行程序，还可以实现通信功能。
CPU有4种操作模式：STOP（停机），STARTUP（启动），RUN（运行）和HOLD （保持）。在所有的模式中，都可以通过MPI接口与其他设备通信。
S7-300的CPU模块大致可以分为以下几类：
1、6种紧凑型CPU，带有集成的功能和I/O：CPU 312C、313C、313C-PtP、313C-2DP、314C-PtP和314C-2DP。
2、革新的标准型CPU：CPU 312、314和315-2DP。
3、5种标准的CPU：CPU 313、31
4、31
5、315-2DP和316-2DP。
4、户外型CPU：CPU 312 IFM、314 IFM、314户外型和315-2DP。
5、大容量高端型CPU：317-2DP和CPU 318-2DP。
6、主从接口安全型CPU：CPU 315F-2DP[3]。
2.8 S7-300的模拟量输入模块
在实际的过程中有很多的模拟量需要用PLC来测量或控制。，例如温度、压力、速度等。通过变送量将其转换成各种电压电流信号，再传送给PLC.例如DC1-5V的电压和DC4-200mA的电流。
模拟量输入模块将传递过来的信号转换成所需的电压或电流信号，主要由A/D转换器来进行转换。。
模拟值用16位二进制的补码来表示最高位符号位。模拟量输入模块的模拟值与百分数表示的模拟量之间的对应关系为：模拟量量程的上下限分别对应于模拟值27648和0。
现场所需，这次设计PLC所选用的型号是紧凑型S7-300CPU，即CPU 314C-2DP 可编程序控制器。它的技术范围是：
（1）是带集成的数字量和模拟量和PROFIBUS DP主站/从站接口的紧凑型CPU （2）带有过程相关的功能
（3）用于完成带特殊功能的任务
（4）用于连接单独的I/O 设备
通过集成的与过程相关的功能还可以实现其它应用：
（1）计数
（2）频率测量
PID 控制
浮点算术运算：使用浮点运算可以有效地执行更为复杂的运算功能。
操作和监控(HMI)：SIMATIC HMI 系统需要来自SIMATIC S7-300 的过程数据- S7-300 按照请求的刷新间隔传输过程数据。
2.9 PLC的选型
PLC的选型要考虑到满足系统功能且具备高性价比。在设计控制系统时PLC所选模块的数量及型号主要根据输入与输出点来决定。本设计中主要有16个数字量输入及10个数字量输出及4路模拟量输入与两路模拟量输出。此外选择合理的PLC型号应遵循以下原则：
选择PLC的容量及输入输出点应有一定富裕，一定要大于实际所需要的，输入输出点应保留15%-20%左右。
根据负载及启动停止频率，选择不同的输出方式。
如果有模拟量，响应时间要满足系统要求。
根据通讯的不同要求，选择PLC的内部相应的通讯。
根据CUP的选型表和上述选型介绍，本设计选择CPU 314C-2 DP的PLC.
2.10 CPU 314C-2 DP的介绍
（1）微处理器处理器处理每个二进制指令的时间达到100 - 200 ns
（2）扩展存储器96 KB 高速RAM用于执行相关的程序部分，为用户程序提供充分的空间；
（3）灵活的扩展能力;多达31 个模块，（4排结构）
（4）MPI多点接口内置MPI 接口可以最多同时建立12 个与S7-300/400 或与PG、PC、OP 的连接。
（5）PROFIBUS DP 接口:带有PROFIBUS DP 主/从接口的CPU 314C-2 DP 可以用来建立高速、易用的分布式自动化系统。
（6）内置输入/输出;24个数字量输入(所有输入都可用作中断处理)和16个数字量输出，以及4个模拟量输入和2个模拟量输出，使得CPU 314C-2 DP是一款完美的PLC。
图2-1 集成AI-AO和DI的引出线（连接器X1）
如图2-1所示为集成AI-AO和DI的引出线（连接器X1）。其中包括5路模拟量输入通道。即2/3/4Ch0通道，5/6/7Ch1通道8/9/10Ch2通道，11/12/13Ch3通道，14/15PT100通道，及16/17模拟量输出通道与18/19模拟量输出。及22-29的8路数字量输入通道。其中模拟量输入通道中V/I/C表示为:V/C表示为以电压信号输入的模拟量，I/C表示为以电流输入的模拟量。在模拟输出通道中以AO为例16脚的V表示为以电压形式的模拟量输出，17脚的A表示为以电流形式的模拟量输出，其中20脚为模拟量输出公共端。而22-29点表示为标准的数字量输入通道。
图2-2 集成DI-DO引出线（连接器X2）
如图2-2 所示为集成DI-DO引出线（连接器X2），其中包括2-9与12-19总共
16路数字量输入通道。与22-29及32/-9总共16路数字量输出通道。1、21、31为24+供电点，20、30、40位公共24-点。
图2-3 数字I/O接线图
如图2-3 所示为数字I/O接线图，其中外部接法数字量输入接开关，数字量输出接入继电器线圈。其中1脚11脚21脚31脚及数字量输入前端信号接24+。10脚20脚30脚40脚及数字量输出线圈的尾端接24-。数字量输入为触点的开关量，数字量输出为线圈形式的继电器。
图2-4 数字与模拟I-O的接线图
如图2-4所示为数字与模拟I-O的接线图，模拟量输入接电流与电压信号，注意屏蔽线避免干扰，数字量输出也为电流与电压区分。
图2-5 模拟量的接法
如图2-5所示为本设计模拟量的接法，其中3.4管脚为模拟量输入信号即主机速度从变频器传递给PLC的模拟量输入信号，6.7管脚为主机电流信号即变频器检测过来的模拟量信号，9.10管脚为侧喂料速度信号，也是从侧喂料变频器检测过来回馈给PLC 的模拟量信号，11.13管脚为熔体压力信号，是从压力传感器检测的值传给PLC的模拟量，16.18.与24脚为模拟量输出通道及主机速度给定及侧喂料电机速度给定，24脚为公共端。
图2-6 数字量的接法
如图2-6所示为本设计数字量的接法，其中1脚21脚31为24+管脚，10脚20
脚30脚40脚为24-管脚，输入与输出点分别为16点。
2.11 TIA Portal（博图）编程环境
TIA Portal（博图）是最新的功能最全的用来编程和监控的编程工具，主要功能包括：编程、测试、硬件的配置、通信组态、文件建档运行并诊断及HMI的编程等一系列功能。
2.11.1 博图的编程语言
博图的标准配备了3种基本编程语言，即梯形图LAD，功能块图FBD，和语句表STL,其中语句表可以节省用户输入时间和存储区域，是一种文本编程语言，功能和Step7相同。其中梯形图和语句表的介绍如下：
（1）梯形图编程
梯形图LAD是PLC主要运用的语言，它的表示由继电器和接触器梯形图演变而来，简单实用且易懂。
（2）语句表编程
STL语句表是一种类似于主编语言的助记符编程表达式，由一系列PLC的操作指令组成，应用于小型PLC中，代替梯形图编程语言。
用户程序的基础就是语言，而控制功能的实现则由多条语言指令组成。其中每条语言指令都与CPU的动作相对应，由此构成PLC的控制。
2.11.2 块类型
博图中主要有以下几种类型的块：
组织块OB:
组织块OB是用户程序中的模块在博图中的体现形式，是被操作系统直接调用的用户程序块，不同的CPU与OB块是相对应的。而OB对应的类型与优先级又与OB块
是相连的，对于S7-300而言，OB的优先级是固定的，用户是无法更改的。
功能FC
用户自己编写的可以被其他程序调用的块就是FC块，FC没有存储区和数据区，在调用的时候，必须给他的形参赋予实参，调用结束后，FC中的临时变量将会被释放。
功能块FB
FB和FC相同，都是用户自己编写的可以被其他程序调用的块，区别是FB有自己的存储区，即背景数据块BD。所以在调用时，可以赋予实参也可以不赋予实参，而结束后，FB中的静态变量会储存在背景BD中，下次调用时仍然可以使用。
背景数据块DB
DB主要是为FB提供数据的。由FB可知，DB是存在于FB中的，所以DB的数据格式要与FB变量声明相一致，在调用FB时，要指明它对应的DB。
第三章
矢量控制与变频调速
3.1变频调速的发展及应用
3.1.1变频器的研究与发展
经过30几年的发展，交流变频调速已经成为当代电机控制的主流，逐渐被人们所
接受。变频器与以往的调速方式相比较而言，具有操作简单、维护方便、精度高、体积小、功能多、等一系列优点。30年来不但有施耐德、西门子、富士、丹弗斯、ABB等外国产品，还有蓝海华腾、威能等国内产品的发展，如今的变频器，已经由压频控制逐步发展为动态矢量控制。CPU不仅可以测定最佳的控制电压和矢量，还可以对相应时间进行检测，减短加减速时间，更好的控制变频器。一般的变频器还具备0-10V或
4-20mA的RS485通讯接口，方便的与PLC进行连接
3.1.2变频器调速的基本原理
异步电机的转速n可以表示为
式中，n2为同步转速，Δn1为转差损失的转速，p为磁极对数，s为转差率，f为电源的频率。可见，改变电源频率就可以改变同步转速和电机转速。也可以看出，当频率的减小的时候就会导致电机磁通的增加，造成磁路过分饱和，励磁电流逐步提升，功率因数也会随着下降，铁心和线圈温度也会升高。显然这是不可以的。所以，在下调频率的同时还要降低电压。这就要求频率与电压之间的协调控制。此外，在许多场合，为了保持在调速时，电机的转矩不发生变化，也要维持磁通恒定，这也是由电压和频率配合来实现的，所以称之为变频率变电压调速方式（VVVF），简称变频调速。实现变频调速的装置称为变频器，变频器由整流、滤波、驱动、保护以及控制器等部分组成。首先将交流电源通过全桥整流装置并经电容滤波后，形成幅值基本不变的直流电压，然后再把直流电压加在逆变器上，利用逆变器元件的通断，使逆变器输出获得矩形脉冲波形。在这里，通过改变矩形脉冲的宽度控制其电压幅值，这种方法叫做脉宽调制方式(PWM)，通过改变输出频率，从而在逆变器上进行电压和频率的控制，而满足变频调速要求。PWM的优点是能抑制低次谐波，同时使电机在近似正弦波的电压下稳定运行，使转矩脉冲小，调速范围变得更宽。
3.2矢量控制
3.2.1 矢量控制概念
将电机的定子上的电流通过矢量分解成为产生磁场的电流分量和产生转矩的电流分量分别进行控制，并同时控制两个分量之间的幅值和相位，称这种控制方式称为矢量控制方式。矢量控制算法已被广泛地应用在Siemens，ABB，Fuji，施耐德等国际化大公司变频器上。
3.2.2矢量控制原理
双螺杆挤出机的主电机是一台高压大功率的三相电机，而对电机的矢量控制则可以稳定高效的运行电机，从而达到生产的要求。
设磁动势波形是正弦分布的，当三相总磁动势与二相总磁动势相等时，两套绕组瞬时磁动势在、轴上的投影都应相等，
写成矩阵形式，得
考虑变换前后总功率不变，在此前提下，可以证明,匝数比应为
代入上式，得
令C3/2 表示从三相变换到两相的变换矩阵，则
如果三相绕组是Y形联结不带零线，则有iA + iB + iC = 0，或iC = iA iB 。代入式并整理后得
按照所采用的条件，电流也就是电压变换，还可证明，它们也是磁链的变换阵—r —is 状态方程
上式为任意旋转坐标系上的电压方程
对于同步旋转坐标系，dqs = 1 ，dqr = 1 - = s ，又考虑到笼型转子内部是短路的，则urd = urq = 0 ，于是，电压方程可写成
由上式中第3，4两式可解出
由此可见交流可以通难过矢量变化得到直流，现在而言，来模仿直流电机的控制方式，计算后算出直流电机的控制量，经过坐标反变换，就能够控制异步电机。