异步电动机的变频调速控制方式

异步电动机的变频调速控制方式

为了更好地在整体上对异步电动机的变频调速控制方式加以认识，本文简要介绍了异步电动机调速的基本方法。按时间顺序综述了异步电动机变频调速的经典控制方式的基本原理，分析了它们的优缺点，并给出了实际应用。对所述各种控制方式之间的内在联系和区别进行了归纳和总结。对未来异步电动机变频调速控制方式的发展做出了展望，为异步电动机变频调速控制方式的研究提供了参考。 1 引言

由电机理论[1]可知，异步电动机转速公式为：

60(1)f s n p

-= （1） 其中：n —异步电动机的转速

f —电源频率

s —转差率

p —极对数

由式(1)知，异步电动机的调速可通过变频、变极对数和变转差率实现。本文只讨论异步电动机的变频调速策略。

自上个世纪90年代以来，近代交流调速步入以变频调速为主的发展阶段，其间，由于各种新型电力电子器件的支持，使变频调速在低压（380V ）中小容量（200KW 以下）方面取得了较大发展[2]。

通常，为了充分发挥电动机的性能，应保持定子磁链幅值为额定值。由电机学的知识可知，异步电机气隙磁通在定子绕组中的感应电势有效值：

4.44s s s m E fN K φ= （2）

其中:

s E —气隙磁通在定子绕组中的感应电势;

s f —定子电流频率;

m φ—每极气隙磁通;

s N —绕组匝数;

s K —系数

可见，只要控制s E 和s f ，即可控制磁通。

由定子电压平衡关系（式中只表示大小）：

1111()s U I r jX E =++ （3）

其中：

1U —电动机的端电压

1I —定子电流;

1r —定子电阻;

1X —定子漏抗;

当定子电流频率s f 较高时，感应电势s E 的有效值就较大，可以认

为定子相电压有效值1U ＝s E 。由此，可以通过控制使/U f 恒定，使磁

通恒定。要恒U/f 控制，就必须使频率和输出电压同时改变，这就是变压变频，即VVVF(Variable Voltage Variable Frequency)调速技术。