变频器技术与应用

从机械特性曲线和功率特性曲线可以看出，这类负载的功率消耗与电动机转 速的三次方成正比，因此当负载的转速小于电动机额定转速时，其节能潜力 比较大。
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4.1 U/f控制
4.1.4 U/?线的选用依据
4．U/?分段补偿曲线
对于负载转矩和转速大致成比例的负载，在低速时要求补偿小，高速时补 偿程度需要加大。这类负载U/?线需要分段补偿，每段的U/?值由用户自行给定， 如图4-8所示。
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第4章 变频器控制方式
4.1 U／f控制
4.2 转差频率控制
4.3 矢量控制（VC控制）
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4.4 直接转矩控制
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4.1 U/f控制
定义：
简言之，所谓U/?控制，就是通过调整变频器输出侧的电压频率 比（U/?比）来改变电机在调速过程中的机械特性的控制方式。
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（4-7） （4-8）
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4.1 U/f控制
4.1.4 U/?线的选用依据
3.负补偿的U/?曲线 二次方率负载的机械特性曲线和功率特性曲线如图4-7所示:
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（a）机械特性曲线
（b）功率特性曲线
图4-7 二次方率负载的机械特性曲线和功率特性曲线
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图4-8 U/?分段的补偿线
小结：不同负载在低频运行时，对U/?比的要求是不一样的，用户应根 据负载的具体要求，通过预置或从变频器提供的多种U/?线中选择一种使 用。
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4.1 U/f控制
4.1.4 U/?线的选用依据
5. 选择U/?控制曲线时常用的操作方法
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4.1 U/f控制
4.1.1 U／f控制原理
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4.1 U/f控制
4.1.2 基本U／f控制的机械特性
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4.1 U/f控制
4.1.2 基本U／f控制的机械特性
采取电压补偿后的机械特性曲线图4-4所示：
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图4-4 采用电压补偿后的机械特性曲线
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4.1 U/f控制
4.1.4 U/?线的选用依据
变频器可以提供多条U/?线供用户选用，或者通过功能参数的设 置得到所需的U/?线,应用时应根据负载的低速特性选用或设置变频器 相应的U/?线。
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图4-2 异步电动机变频调速机械特性
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4.1 U/f控制
4.1.3 基频以下调速特性的补偿
1.转矩减小的原因
（4-6）
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4.1 U/f控制
4.1.3 基频以下调速特性的补偿
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第4章 变频器控制方式
Chapter 4 Inverter control mode
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变频器技术与应用
? 书名：变频器技术与 应用
? 书号：978-7-11157180-3
? 作者：张小洁
? 出版社：机械工业出
版社
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下运行，观察定子电流I1的大小，如果I1过大，或者变频器跳闸，说明 原来选择的U/?曲线过大，补偿过分，需要适当调低U/?曲线。
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4.2 转差频率控制
4.2.1 转差频率控制原理
转差频率控制的工作原理：
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2.解决方法 一般可采取定子压降的补偿，即适当提高定子电压来提高低频时
的转矩。这种方法称为电压补偿，或者为转矩提升。如图4-3所示， 曲线2为电压补偿后的U/?曲线。
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图4-3 端电压的补偿特性
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4.1 U/f控制
4.1.3 基频以下调速特性的补偿
1.基本的U/?控制曲线
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图4-5 基本的U/?控制曲线
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4.1 U/f控制
4.1.4 U/?线的选用依据
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图4-6 转矩补偿的U/?曲线
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4.1 U/f控制
4.1.4 U/?线的选用依据
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4.2 转差频率控制
4.2.1 转差频率控制原理
转差频率与转矩的关系为图4-9所示的特性，在电动机允许的过载转矩以下， 大体可以认为产生的转矩与转差频率成比例。另外，电流随转差频率的增加 而单调增加。所以，如果我们给出的转差频率不超过允许过载时的转差频率， 那么就可以具有限制电流的功能。
图4-10 异步电动机的转差频率控制系统框图
（1）将拖动系统连接好，带以最重的负载。 （2）根据所带的负载的性质，选择一个较小的U/?曲线，在低速时观察 电动机的运行情况，如果此时电动机的带负载能力达不到要求，需将 U/?曲线提高一档。依此类推，直到电动机在低速时的带负载能力达到 拖动系统的要求。 （3）如果负载经常变化，在2中选择的U/?曲线，还需要在轻载和空载 状态下进行检验。方法是：将拖动系统带以最轻的负载或空载，在低速
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图4-9 转差频率与转矩的关系 为了控制转差频率虽然需要检出电动机的速度。但系统的加减速特性和 稳定性比开环的U／f控制获得了提高，过电流的限制效果也变好。
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4.2 转差频率控制
4.2.2 转差频率控制系统构成
异步电动机的转差频率控制系统如下图所示：
R
U
380V
~
S
变频器
V
M 3~
T VRF
W
频率ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ定
图4-1 U/?控制基本图
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控制特点：基本U/?控制是使变频器的输出在改变频率的同时也改变电压， 通常是使U/?为常数，这样可使电动机磁通保持恒定，在较宽的调速范围内， 电动机的转矩、效率、功率因数不下降。
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