2． 保持E1/f1=常数的严格恒磁通控制方式 在三相异步电动机中， E1 不是一个可以直接测量 和控制的物理量， 所以变频调速所能做的仍然是通过 控制供电电压U1来间接控制反电势E1。 在通用变频器 产品中， 通常采用的措施是低频段电压补偿法， 使 U1与f1满足下图的配合关系。 图2中U1N和f1N分别为电 动机的额定电压和额定频率。 利用图2实现严格恒磁通的基本思路是以近似恒磁 通控制方式为基础， 在U1/f1=常数的基础上加一定的 供电电压 U1 提升，以补偿定子内阻压降对反电势 E1 的 影响， 使E1/f1=常数。 低频低速运行时内阻压降较小，需要加强 U1 的补 偿量； 而额定工作点附近（ 50 Hz ）内阻压降较小， 可以不加补偿。
f1，就可以平滑调节异步电动机的同步转速n1。由于转子 是跟随旋转磁场同步旋转的，转子转速为 n=n1(1-s) ，所
以变频能通过同步转速的改变实现异步电动机的无级调速。
表面看来， 只要改变定子电压的频率f1就可以调节转速的 大小， 但是事实上， 只改变 f1并不能正常调速。 参考异
U1≈E1=4.44f1K1N1Φ
因为 T=CTΦI2 cosφ2 ，电动机的拖动能力会降低， 对恒转矩负载会因拖不动而堵转； 如 f1 向下调， 则
Φ 会增强， 这会带来更大的危险， 因为电机铁磁材
料的磁化曲线不是直线而具有饱和特性， 设计电机时 为了建立更强的磁场， 其工频下的工作点已经接近磁 饱和， 如再增强磁场势必引起励磁电流（体现在定子
异步电动机和变频调速原理
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目前市场上， 实现交、直流电动机调速的驱动器产 品有多种， 就调速性能来说，无论对直流电动机还是对 交流电动机都可以实现十分优良的无级调速；但从电动机 本身的现场使用来说，交流电动机远优于直流电动机， 主要原因在于直流电动机内部有碳刷和换向片，需要经常 检修，不能适用于恶劣的环境，耐压和容量也受限制。因 此，近年来交流电动机调速技术在使用上取得了绝对优势， 在交流电动机的各种调速技术中，异步电动机的变频调速 技术最具代表性。
电流上）急剧升高， 最终烧坏电机。
由上可知，只改变频率 f1 实际上并不能正常调速。 在许多场合，要求在调节定子供电频率 f1 的同时，调 节定子供电电压U1的大小，通过U1和f1的不同配合实现 安全的调频调速。 • 1． 保持U1/f1=常数的近似恒磁通控制方式 • 由于Φ∝E1/f1≈U1/f1， 故调节三相异步电动机 的供电频率f1时， 按比例调节供电电压的 U1的大小可 以近似实现 Φ 为常数。 以星形接法的电机为例， 变 频调速时， 如供电50 Hz对应220 V相电压（一般为额 定点）， 则25 Hz需提供110 V相电压， 10 Hz需提供 44 V相电压。
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交流异步电动机的变频调速的原理，可从异步电动 机的转速方程得出。转速方程如下所示：
60 f1 n1 p
式中：n——电动机的实际转速 f1——电动机定子绕组的供电频率 p—— S——转差率，表示定子旋转磁场的同步转速n1 与n的关系：n=n1(1-S)
因此，只要平滑地调节异步电动机的定子供电频率
n 额定压频下 降压降频下
O
T
图1 保持U1/f1=常数控制方式的机械特性
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在机械特性上，保持 U1/f1= 常数的近似恒磁 通控制方式的机械特性曲线族体现为近似恒转矩性质， 如图1所示。 • 由机械特性曲线可以看出， U1/f1=常数调速方式 在低频低速运行时拖动力矩不足，显然， U1/f1= 常数 的调速方式并不是真正的恒磁通调速，这是因为电动 机的主磁通 Φ 与 E1/f1 成正比例， 严格意义上不是与 U1/f1 成正比，外加电压 U1 只是在不计定子内阻时才近 似等于反电势E1。 • 当供电频率和电压变得较低时， 内阻的影响增大， E1达不到要求值， 就出现了低速下拖动转矩明显不足 的问题。 解决这个问题的方法是采用 E1/f1=常数的严 格恒磁通控制方式。
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我们知道，电网提供的交流电是恒压恒频的，变频 器产品的作用是改变电源的频率和电压，对交流异步电 动机实现无级变速。变频调速技术是功率电子技术、微 电子技术与微机控制技术高度发展的产物， 在变频器 — 交流电动机调速系统中，变频器具有升速快，无级变速 范围宽，动特性好等优点，而交流电动机又具有环境适 应性强， 维修简单，价格低等优势， 这使得变频调速 技术在机械、 钢铁、有色金属、矿山、 石油化工、纺 织、电力、建材、轻工、医药、造纸、 卷烟、 自来水 等行业中均获得广泛应用。
式中： U1——定子相电压 E1——定子相电动势 N1——定子相绕组总匝数 K1——基波绕组系数 Φ——每极气隙磁通
假设现在只改变 f1 进行调速， 设供电频率 f1 上下调节， 而供电电压U1不变， 因K1N1为常数， 则异步电动机的主磁 通Φ必将改变： 如 f1向上调， 则Φ会下降， 这使得拖动 转矩T下降，
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1 .0
U1 /U1N
大内阻 0 .6 小内阻 无内阻 0 .2 0 0 .2 0 .6 1 .0 f1 / f1N
图2 实现严格恒磁通的U1与f1配合关系
n
f1 N
U1N
f1＜f1N
O
Tm
T
图3 保持E1/f1=常数控制方式的机械特性
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严格恒磁通控制方式下， 变频调速电动机的机械 特性如图3所示， 特性曲线族呈现恒转矩性质。 实际 补偿时， 必须根据不同参数的电动机运用不同的补偿 曲线才能取得理想的补偿效果， 补偿不足会造成拉力 不足， 过度补偿则会造成起动时电流过大。 • 此外， 在变频调速时， 如果将频率调到额定频 率以上（大于 50 Hz）， 则不允许将供电电压比例上 调， U1 只能保持在 U1N 不变， 因为所有的用电器都 不允许超过额定电压。