聚合物拉伸性能测试，铝塑板塑料检测

变频调速的基本控制方式

2. 5. 1 V/F 控制方式

磁通是定子和转子磁动势合成产生的， 在变频调速过程中， 保持磁通恒定是非常重

要的。 由电机学知， 三相异步电机定子每项电动势的有效值为

Eg=4. 44f1N1kn1Φm （2. 5. 1）

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Eg---气隙磁通在定子每相绕组中感应电动势的有效值（V）

f1---定子电源频率（Hz）

N1---定子每相绕组串联匝数

kn1---基波绕组系数

Φm---每极气隙磁通量（Wb）

Φm=Eg/4. 44f1N1kn1 （2. 5. 2）

在 N1、 kn1 确定的条件下， 保持Φm 不变的方法是使反电动势 Eg 与定子频率 f1

的比值恒定不变。 当定子频率 f1 调节时， 必须按恒定的电动势频率比的控制方式同时

调节 Eg， 即

Eg/ f1=常数

图 4 异步电动机等效电路

当电动势 Eg 较高时， 定子绕组阻抗压降可以忽略不计， 使定子相电压 U1 与电动势

Eg 相平衡， 即

U1≈Eg （2. 5. 3）

既有

Eg/ f1 = U1/ f1 = 常数 （2. 5. 4）

在频率 f1 较高时， 只要保持电压 U1 与频率 f1 同步变化， 就可以近似代替反电动

势 Eg 与频率 f1 同步变化， 从而确保在调速过程中， 主磁通Φm 和电磁力矩不变。 变频

的同时必须变压， 这种控制方式称为恒压频比控制， 又称为 V/F 控制方式。

2. 5. 2 转差频率控制

由图 4 可得

定义转差频率 fs 为 fs=sf

输出转矩可得

（2.5.5）

（2.5.6）

2

2 2

2 2 ( / ) (2 )

E

I

R s fl 





2

2

2 2 4 (2 )

s

s

mp E fr

T

f r fL  





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当转差频率 fs 较小时， 如果 E/f=常数， 则电动机的转矩就基本上与转差 fs 成正比。

在进行 E/f 控制的基础之上， 只要对电动机的转差频率 fs 进行控制， 就可以达到控制

电动机输出转矩的目的。

2. 5. 3 PWM 控制

PWM 控制是脉冲宽度控制的简称。 是在逆变电路部分同时对输出电压的幅值和频率

进行控制的控制方式。 在这种控制方式中， 以较高频率对你便变了的半导体开关器件进

行开闭， 并通过改变输出脉冲的宽度来达到控制电压或电流的目的。

采用这种控制方式的变频器具有可以减少高次谐波带来的各种不良影响， 转矩波动

小， 而且控制电路简单， 成本低。 图示为采用矩形波

图 5 PWM 电动机控制电路

的 PWM 控制方式。

2. 5. 4 矢量控制

目 前在变频器中得到实际应用的矢量控制主要有基于转差频率控制的矢量控制方

式和无速度检测器的矢量控制方式两种。

基于转差频率控制的的矢量控制

矢量控制的基本原则是通过控制电动机定子电流的幅值和相位， 来分别对电动机的

励磁电流和转矩电流进行控制， 从而达到控制电动机转矩电流特性的目的。

无速度传感器的矢量控制

无速度传感器的矢量控制方式是在磁场定位矢量控制方式的基础上发展而来的。 基

本控制思想是分别对作为基本控制量的励磁电流和转矩电流进行检测， 并通过控制电动

机定子绕组上的电压的频率使励磁电流和转矩电流的指令值和检测值达到一致， 从而实

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现矢量控制。