变频调速的基本控制方式

异步电机的变压变频调速系统一般简称为变频调速系统。

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。

在各种异步电动机调速控制系统中，目前效率最高、性能最好的系统是变压变频调速控制系统，一般简称为变频器。由于变频器使用方便、可靠性高，所以它成为现代自动控制系统的主要组成元件之一。

由电机学知识可知，定子绕组的反电动势是定子绕组切割旋转磁场磁力线的结果，本质上是定子绕组的自感电动势。三相异步电动机定子每相电动势的有效值为

E1=4.44kr1f1N1ΦM （1-1）

式中：E1为气隙磁通在定子每相中感应电动势的有效值，V；f1为定子频率，Hz；N1为定子每相绕组串联匝数；kr1为与绕组结构有关的常数；ΦM为每极气隙磁通量，Wb。

由式（1-1）可知，如果定子每相电动势的有效值E1不变，改变定子频率时就会出现下面两种情况。

（1）如果f1大于电动机的额定频率f1N，那么气隙磁通量ΦM就会小于额定气隙磁通量ΦMN。其结果是：尽管电动机的铁芯没有得到充分利用是一种浪费，但是在机械条件允许的情况下长期使用不会损坏电动机。

（2）如果f1小于电动机的额定频率f1N，那么气隙磁通量．ΦM就会大于额定气隙磁通量ΦMN。其结果是：电动机的铁芯产生过饱和，从而导致过大的励磁电流，严重时会因绕组过热而损坏电动机。

变频调速的基本控制方式主要包括以下几种：

1. 开环控制：简单粗暴，控制精度较低，常用于单一的恒定负载场合。

2. 矢量控制：精度较高，可用于变负载及高速低速转换场合，具有较高的动态性能和响应能力。

3. 磁场定向控制：采用逆变器将三相交流电转化为直流电后，通过改变控制电压或频率，来调整电动机的磁场方向和大小。

4. 转矩控制：通过控制电源输出的电压和相位，以保证频率和磁场方向不变的情况下，改变电动机的转矩大小和转速。

5. 预判控制：通过分析电机的运行状态和负载条件，预测需要的输出转矩或输出功率，并在运行中进行调整，以实现优化控制。

以上是常见的变频调速的基本控制方式，不同控制方式适用于不同的应用场景，需要根据实际需求选择。