矢量变频器因其显著的节能效果和平滑的调速性能,备受科技工作者关注。又因其符合国家节能减排政策,其产业前景广阔。本文以高性能矢量变频器MFC710为研究对象,重点研究了变频器的直接转矩控制算法、感应电机参数优化和在交流调速系统中的应用。首先,研究了传统的基于开关表的直接转矩控制方案(ST-DTC),此方案在两相静止坐标系中计算转矩和定子磁链,并且采用滞环比较器对磁链和转矩进行Bang-Bang控制。通过对电机数学模型的变换,推导出转矩控制本质,归纳了开关表控制策略,仿真结果表明ST-DTC控制方案转矩脉动比较明显。其次,针对ST-DTC方案中磁链转矩脉动过大、开关频率不定等问题,本文研究一种基于磁链转矩双闭环的直接转矩控制(DTC-SVM)方案,该方案综合了DTC与矢量控制的优点,减小了电机输出转矩的脉动,实现了恒定的开关频率调制。根据DTC-SVM方案中的磁链、转矩数学模型,利用根轨迹方法设计PI调节器的参数,并建立了DTC-SVM方案的仿真模型,仿真结果表明DTC-SVM控制方案可行有效,大大改善了变频器的动静态性能。然后,对于DTC-SVM方案中需要的磁链、转矩、转速反馈信号,本文讨论了在不同控制要求下的计算方法。首先根据逆变器的开关信号对定子电压进行重建,并研究了加入死区延迟之后进行死区补偿方法。分析了在无速度传感器模式下的电压模型(VM-RF)以及有速度传感器模式下的电流模型(CM-RC),在VM-RF模型基础上,探讨了基于转差频率的电机转速计算方法。最后,将矢量变频器MFC710应用于轮胎挤出机控制系统,主要研究了挤出控制系统中主挤出机、张力控制以及卷绕控制部分,给出了一种采用调节辊的张力控制方案,最后设计了变频器的各种控制参数。