上述磁场定向矢量控制的优点是系统达到了完全的解耦控制，但缺点是系统的控制需采用旋转矢量变换，结构比较复杂。如果使参考坐标系的d轴和定子电压矢量的方向重合，则可以得到在过渡过程中也保持磁链恒定的动态控制规律，即电压定向矢量控制。此时电压方程为

即磁链方程和转矩方程保持不变。

在选定的坐标系中，，u_sq=0，其中us是定子电压有效值。我们希望不论转矩及电机负载如何变化，磁链始终保持恒定，即常数。这样做可以使得电机工作在额定磁链下，从而有效地利用电机的容量，并同时避免电机磁路饱和。

现对关系式常数”进行微分，得，则将式（4-30）中的前两个式子分别乘以及相加可以得到

同理，令转子磁链为恒定值，可以得到。将式（4-30）的后两个式子分别乘以及再相加，即可得

将上面所述电机模型中的磁链方程式中的转子量都用定子量代替，并代入式（4-31）、式（4-32）中后，便可以推导得以下规律：(www.daowen.com)

式中，Ψ_sref为给定的定子磁链有效值；I_s为定子相电流有效值，且。以上即为在电机过渡过程中也保持磁链恒定的动态控制规律，即电压定向矢量控制规律。

由此可以得到定子电压定向矢量控制框图，如图4-5所示。从图中可以看到，整个系统的结构比传统的矢量控制系统大大简化了。它不需要复杂的坐标变换和反变换即可实现速度闭环控制。其仿真和实验结果证明，前述控制规律不但在稳态，而且在各种动态过程中也能有效地控制磁通，并使其保持恒定。图中的转矩环对系统的动态响应性能作用较大，转矩的观测方法可由估测到的定子磁链及定子d、q轴电流通过下式计算得到：

图4-5 定子电压定向矢量控制框图

在上述系统中，定子磁链观测器的实现是颇为关键的。在实际实现时，由于定子电压、电流均为可测量，通过它们可较直接地（不用进行坐标变换）构成磁链观测器。另外，转矩的观测精度也取决于定子磁链观测的精度。

上述几种方法是目前应用较多、比较成熟的方法。其中，转差频率矢量控制方法仅考虑转子磁链的稳态过程，动态性能较差，但系统结构最简单，能满足中低性能工业应用的要求，因而应用范围也较广。转子磁场定向、气隙磁场定向、定子磁场定向三种矢量控制方法均属于高性能调速方法，其中又以转子和定子磁场定向方法应用较多。这三种方法各有优缺点，转子磁场定向能做到完全解耦，而气隙磁场定向、定子磁场定向方法中均含有耦合项，需增加解耦控制器。但转子磁场检测受转子参数影响大，一定程度上影响了系统性能，气隙磁链、定子磁链的检测基本不受转子参数影响。在处理饱和效应时，应用气隙磁场定向更为适宜，而对于大范围弱磁运行情况，采用定子磁场定向方法当为最佳选择。因此，在实际系统控制过程中，要针对不同的运行情况与要求选择不同的矢量控制方案。