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变频调速基本控制方式
概 述
由于在调速时转差功率不随转速而变化，调速范围宽，无论是高速还是低速时效率都较高，在采取一定的技术措施后能实现高动态性能，可与直流调速系统媲美。
异步电机的变压变频调速系统一般简称为变频调速系统。
中含s项，则
式中，
由上式可知，当采用恒压频比控制时，对于同一电磁转矩Te，sf1是基本不变的，即n基本不变，这说明恒压频比条件下改变频率时，机械特性是平行下移的。
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常值 的近似恒磁通控制(恒压频比的控制)
由上节推导的最大转矩表达式
（1-38）
(1) 当转速较高时，f1在额定频率fn附近变化，定、转子的总漏抗远远大于定子电阻Rs,
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则最大转矩
上式表明，频率较高时，恒压频比调速时异步电动机的最大转矩与频率无关，基本上保持不变。
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（2）当转速较低时，f1比f1n下降很多，此时定、转子总漏抗随之下降，定子电阻Rs不能忽略，对式（1-38）稍加整理可得
可见在 不变时，最大转矩Temax是随着定子供电频率f1的下降而减小的。
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在低频时 Us 和 ES 都较小，定子阻抗压降所占的份量就比较显著，不再能忽略。这时，需要人为地把电压 Us 抬高一些，以便近似地补偿定子压降。
带定子压降补偿的恒压频比控制特性示于下图中的 b 线，无补偿的控制特性则为a 线。
低频时适当地提高定子电压Us，使最大电磁转矩有所增大，实质上是对异步电机电磁转矩的补偿，可以增强电动机的带负载能力。一般变频器调压调频控制方式都有转矩补偿功能，其理论基础就在于此。
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带定子压降补偿的恒压频比控制特性
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机械特性曲线
n
O
N
0
n
图1-17 恒压频比控制时变频调速的机械特性
补偿定子压降后的特性
01
n
12
w
13
w
03
n
02
n
11
w
N
1
w
13
12
11
N
1
w
w
w
w
>
>
>
e
T
可见，最大转矩 Temax 是随着的 1 降低而减小。

频率很低时，Temax太小将限制电机的带载能力，采用定子压降补偿，适当地提高电压Us，可增强带载能力。
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3. 恒 Er/1 控制
如果把电压－频率协调控制中的电压再进一步提高，把转子漏抗上的压降也抵消掉，得到恒Er/1 控制，那么，机械特性会怎样呢？由此可写出
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代入电磁转矩基本关系式，得
现在，不必再作任何近似就可知道，这时的机械特性完全是一条直线。
3. 恒 Er/1 控制
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0
s
1
0
Te
几种电压－频率协调控制方式的特性比较
图 不同电压－频率协调控制方式时的机械特性
恒 Er/1 控制
恒 Eg/1 控制
恒 Us /1 控制
a
b
c
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显然，恒 Er/1 控制的稳态性能最好，可以获得和直流电机一样的线性机械特性。这正是高性能交流变频调速所要求的性能。
现在的问题是，怎样控制变频装置的电压和频率才能获得恒定的Er/1 呢？
3. 恒 Er/1 控制
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按照式（1-30）电动势和磁通的关系，可以看出，当频率恒定时，电动势与磁通成正比。在式（ 1-30 ）中，气隙磁通的感应电动势 Es 对应于气隙磁通幅值 m ，那么，转子全磁通的感应电动势 Er 就应该对应于转子全磁通幅值 rm ：
3. 恒 Er/1 控制
由此可见，只要能够按照转子全磁通幅值 rm=恒值 进 行控制，就可以获得恒 Er/1 了。这正是矢量控制系统所遵循的原则，。
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4．几种协调控制方式的比较
综上所述，在正弦波供电时，按不同规律实现电压－频率协调控制可得不同类型的机械特性。
1）恒压频比（Us/1=恒值）控制最容易实现，它的变频机械特性基本上是平行下移，硬度也较好，能够满足一般的调速要求，但低速带载能力有些差强人意，须对定子压降实行补偿。
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2）恒Eg/1控制是通常对恒压频比控制实行电压补偿的标准，可以在稳态时达到m=恒值，从而改善了低速性能。但机械特性还是非线性的，产生转矩的能力仍受到限制。
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3）恒 Er/1 控制可以得到和直流他励