恒压频比变频调速系统
同步电机的变频调速系统
图2-3由交-交变压变频器供电的大型低速同步电动机调速系统
2.4
为了获得高动态性能，同步电动机变压变频调速系统也可以采用矢量控制，其基本原理和异步电动机矢量控制相似，也是通过坐标变换，把同步电动机等效成直流电动机，再模仿直流电动机的控制方法进行控制。但由于同步电动机的转子结构与异步电动机不同，其矢量坐标变换也有自己的特色。
（1）在电动机轴端装有一台转子位置检测器BQ（见图8-7），由它发出的信号控制变压变频装置的逆变器U I换流，从而改变同步电动机的供电频率，保证转子转速与供电频率同步。调速时则由外部信号或脉宽调制（PWM）控制UI的输入直流电压。
（2）从电动机本身看，它是一台同步电动机，但是如果把它和逆变器UI、转子位置检测器BQ合起来看，就象是一台直流电动机。直流电动机电枢里面的电流本来就是交变的，只是经过换向器和电刷才在外部电路表现为直流，这时，换向器相当于机械式的逆变器，电刷相当于磁极位置检测器。这里，则采用电力电子逆变器和转子位置检测器替代机械式换向器和电刷。
（3）同步电动机和异步电动机的定子都有同样的交流绕组，一般都是三相的，而转子绕组则不同，同步电动机转子除直流励磁绕组（或永久磁钢）外，还可能有自身短路的阻尼绕组。
（4）异步电动机的气隙是均匀的，而同步电动机则有隐极与凸极之分，隐极式电机气隙均匀，凸极式则不均匀，两轴的电感系数不等，造成数学模型上的复杂性。但凸极效应能产生平均转矩，单靠凸极效应运行的同步电动机称作磁阻式同步电动机。
在同步电动机中，除转子直流励磁外，定子磁动势还产生电枢反应，直流励磁与电枢反应合成起来产生气隙磁通，合成磁通在定子中感应的电动势与外加电压基本平衡。
什么是变频调速系统的恒压频比控制？
什么是变频调速系统的恒压频比控制？
恒压频比控制是变频调速系统中一种常用的控制方式，其目的是在变频调速过程中保持输出电压和频率之间的恒定比例关系。
在恒压频比控制中，通过调节变频器输出的电压和频率，以使输出电压与电网电压之间保持恒定的比例关系。
通常，以百分比的方式表示该比例关系，如电压百分比和频率百分比。
例如，如果恒压频比设置为80%，则在调速过程中，输出电压将与电网电压保持80%的比例，频率也与电网频率保持80%的比例。
恒压频比控制可以在变频调速系统中实现输出电压的稳定控制，具有以下优点：
1.稳定性：恒压频比控制可以实现输出电压稳定在一定的百
分比范围内，无论电网电压的变化，都可以保持恒定输出
电压。
这对于需要保持恒定电压的应用场景非常重要。
2.自适应性：恒压频比控制可以根据负载变化自适应地调整
输出电压和频率，以保持恒定压频比。
因此，无论负载增
加或减少，系统都能快速响应，确保稳定的工作。
3.能耗优化：通过恒压频比控制，可以根据实际需要调整输
出电压和频率，以实现能耗的优化。
通过降低输出电压和
频率，可以达到节省能源的效果。
总之，恒压频比控制在变频调速系统中通过调整输出电压和频
率的比例关系来实现恒定的输出电压，具有稳定性、自适应性和能耗优化的特点，适用于需要保持恒定电压的应用场景，如工业生产中的电机调速控制等。
电机的恒压频比控制原理
电机的恒压频比控制原理
电机的恒压频比控制原理指的是在电机运行过程中，通过调节电压和频率的比值，来控制电机的转速和负载。
此控制原理一般适用于三相异步电机的变频调速系统。
具体原理如下：
1. 电机的转速与频率成正比关系，即转速随频率的增加而增加。
2. 电机的转矩与电压成正比关系，即转矩随电压的增加而增加。
3. 在恒压频比控制下，电机的电压和频率有固定的比例关系，即电压和频率的比值保持不变。
4. 通过改变电压和频率的比值，可以调节电机的转速和负载。
在实际应用中，恒压频比控制常常通过变频器来实现。
变频器可以根据用户需求设定所需的输出频率和电压，然后控制电机输出相应的转速和转矩。
具体实现方式包括：
1. 通过改变输出电压的幅值，达到调节电机转矩的目的。
2. 通过改变输出频率的大小，达到调节电机转速的目的。
3. 通过保持电压和频率的比值不变，实现恒压频比控制。
总之，电机的恒压频比控制原理是根据电压与转矩的关系、频率与转速的关系，通过调节电压和频率的比例，以实现对电机转速和负载的控制。
恒压频比变频调速原理
恒压频比变频调速原理恒压频比变频调速是一种常用的调速方式，广泛应用于工业生产中的电机调速控制系统中。
通过恒压频比变频调速，可以实现电机的高效率、高稳定性的运行，提高工作效率，降低能耗。
基本原理恒压频比变频调速的基本原理是利用变频器（频率转换器）对电机的供电频率进行调节，从而改变电机的转速。
为了实现恒压频比变频调速，需要知道以下几个基本参数：1.电网电压：供电变频器的输入电压。
2.电网频率：供电变频器的输入频率。
3.电机额定频率：电机的额定运行频率。
4.电机额定电压：电机的额定运行电压。
恒压频比变频调速的原理是将电机的供电频率与电压之间的比值（频比）保持恒定。
在调速的过程中，变频器会根据电机的负载要求，调整输出频率和电压，使得电机的转速能够保持在设定值附近。
恒压频比变频调速的主要步骤如下：1.测量电机的运行频率和电压。
2.根据电机的负载要求，调整变频器的输出频率和电压。
3.监测电机的运行状态，如电流、转速等。
4.根据监测结果，及时调整变频器的输出频率和电压，使电机的运行状态维持在设定范围内。
通过不断调整变频器的输出频率和电压，恒压频比变频调速可以使电机的转速精确控制在设定值附近，实现电机的高效率、稳定性运行。
恒压频比变频调速原理的优势恒压频比变频调速在工业生产中具有如下优势：1.灵活性高：恒压频比变频调速可以根据电机的负载要求，实时调整输出频率和电压，使得电机能够适应不同的工况需求，提高生产效率。
2.节能减排：恒压频比变频调速可以根据电机的负载变化，调整输出频率和电压，提高电机的运行效率，降低能耗，减少对环境的影响。
3.保护电机：恒压频比变频调速可以监测电机的运行状态，及时调整输出频率和电压，避免电机因过载、过热等原因损坏，延长电机的使用寿命。
4.控制精度高：恒压频比变频调速可以精确控制电机的转速，在不同的工况下保持稳定，提高产品质量和生产效率。
恒压频比变频调速的应用恒压频比变频调速广泛应用于各种工业生产中，特别是对于负载变化较大、对转速精度要求较高的设备，如风机、水泵、压缩机等。
第5章 异步电动机恒压频比(VF)控制
这就是恒压频比控制方式。
低频时，Us和Eg都比较小,定子电阻和漏抗压降所占的 份额就比较显著，不能忽略。这时，可以人为的把定子电压 升高一些，以便近似补偿定子阻抗上的压降。带定子压降补 偿的恒压频比控制特性示于图5-1(a)中的1线，而2线为不带 定子压降补偿的恒压频比控制特性。
图5-1 U/f关系 a) 恒压频比控制特性 b) 变压变频控制特性
FBC
FBU
图5-12 恒压频比控制转速开环电流型变频调速系统
当转速给定为负值时，给定积分GI的输出为负极性，经 逻辑开关DLS检测后，控制环形分配器DRC输出逆相序， 。 当突然降低速度给定n*，由于机械惯性转子速度不会立即 变化，异步电机工作在发电制动状态，逆变桥工作在整流状态， 整流桥工作在有源逆变状态。这时的功率关系为：异步电机将 降速过程释放出来的动能转换成交流电功率，经原逆变桥转换 为直流电功率，再经原整流桥有源逆变回馈电网。 本系统能 。使逆变器不同桥臂上的两 只晶闸管同时导通，通过定子绕组流过直流，在气隙中 形成不旋转的磁场；转子绕组依惯性继续转动，在转子 中感应电势，形成电流，转子电流与气隙磁场相互作用 产生制动转矩。最后动能全部变为热能耗散掉。
5.1.2交-直-交电压型方波逆变器的工作原理
180º导电型方波逆变器中晶闸管的导通顺序是 VT1→VT2→VT3→VT4→VT5→VT6→VT1 各触发信号相隔60º的电角度，在任意瞬间有三 只晶闸管同时导通，每只晶闸管导通时间为180º电 角度所对应的时间，两只晶闸管的换流是在同一支 路内进行。从波形图可以求出相电压的有效值Uan和 线电压的有效值Uab分别为
图5-11 脉冲输出级原理电路
6.电压调节器AVR和电流调节器ACR的参数整定
在第四章中已经知道异步电动机的数学模型具有 多变量、非线性、强耦合的特点，比直流电动机的单 输入、单输出的线性特性复杂得多。只有使用微偏线 性化的方法并忽略旋转电动势对动态的影响，才可以 得到线性解耦的动态传递函数和系统结构图，并在此 基础上设计调节器。 其结果只适用于工作点附近稳定性的判别， 不适用大范围动态指标的计算 。 调节器参数的整定可以参考本章第七小节异步 电动机的小信号模型或第九章介绍的调节器整定 的试凑法。
什么是变频器的恒压频比控制
在额定频率以下，如果电压一定而只降低频率，那么气隙磁通就要过大，造成磁路饱和，严重时烧毁电动机。
因此为了保持气隙磁通不变，就要求在降低供电频率的同时降低输出电压，保持u/f=常数，即保持电压与频率之比为常数进行控制。
这种控制方式为恒压频比控制方式，又称恒磁通控制方式。
在额定频率以下，磁通恒定时转矩也恒定，因此，属于恒转矩调速。
U/f控制方式有三点不足之处：一、这种控制方式很难根据负载转矩的变化恰当的调整电动机转矩。
特别是低速时，由于定子阻抗压降随负载转矩变化，当负载较重时可能补偿不足，当负载过轻时又可能造成过补偿，造成磁路饱和。
这都可能引起变频器过电流跳闸。
二、U/f控制方式无法准确控制交流电机的实际转速。
因为变频器的频率设定值均为定子频率，即电动机的同步频率，但是电动机的转差率随着负载的变化波动，所以电动机的实际转速也随之变化，故这种方式的速度静态稳定性不高，不适于对速度要求较高的拖动系统。
三、U/f控制方式在转速很低时，转矩不足。
基频向下调速，希望保持磁通不变。
从公式U=E=4.44*f*N*Φ看出，磁通正比与E/f(近似正比与U/f)，所以保持E/f（U/f）的比值不变，就可以保证磁通不变。
基频向上调速时候，因为电压不能再升了，所以可以看成弱磁调速。
先来看一下异步电动机的电磁转矩公式：T em = CT1Φm I2 cosφ2式中CT1 ——转矩系数；Φm ——主磁通，T；I2 ——转子电流，A；cosφ2 ——转子侧功率因数。
可以看出，电动机的电磁转矩正比于磁通Φm和转子侧电流的有功分量I2cosφ2 。
但对于异步电动机来说，转子电流是非外部控制量，所以只能通过改变磁通Φm来改变异步电动机的电磁转矩。
对于拖动系统，最合理的利用电动机的出力是首先要考虑的，由异步电动机的额定电压和额定频率必然可以推导出一个电动机的额定磁通Φ。
根据公式：U ≈E = 4.44 f N Φ；式中N ——线圈匝数；f ——电源频率；E ——电源电势；Φ——线圈磁通。
变频调速的控制方式
４）直接转矩控制（ＤＴＣ控制） 直接转矩控制是 把电动机和逆变器看成一个整体，采用空间电压矢 量分析方法在定子坐标系进行磁通、转矩计算，通 过跟踪型 ＰＷＭ 逆变器的开关状态直接控制转矩。因 此，无需对定子电流进行解耦，免去矢量变换的复
杂计算，控制结构简单。该技术在很大程度上弥补 了矢量控制的不足，并以新颖的控制思想，简洁明 了的系统结构，优良的动静态性能得到了迅速发展。 目前，该技术已成功地应用在电力机车牵引的大功 率交流传动上。
直接转矩控制它以测量电动机电流和直流电压 作为自适应电动机模型的输入。该模型每隔２５ μｓ 产生一组精确的转矩和磁通实际值，转矩比较器和 磁通比较器将转矩和磁通的实际值与转矩和磁通的 给定值进行比较获得最佳开关位置。由此可以看出 它是通过对转矩和磁通的测量，即刻调整逆变电路 的开关状态，进而调整电动机的转矩和磁通，以达 到精确控制的目的。
７）其他非智能控制方式 在实际应用中，还有 一些非智能控制方式在变频电源的控制中得以实现， 例如自适应控制、滑模变结构控制、差频控制、环 流控制、频率控制等。
２．智能控制方式 １）神经网络控制 神经网络控制方式应用在变 频电源的控制中，一般是用于比较复杂的系统控制， 这时对于系统的模型了解甚少，因此神经网络既要 完成系统辨识的功能，又要进行控制。而且神经网 络控制方式可以同时控制多个变频电源，因此神经 网络在多个变频电源级联时进行控制比较适合。但 是神经网络的层数太多或者算法过于复杂都会在具 体应用中带来不少实际困难。
第五讲变频调速基本控制方式
2
sR
s
sf1Rr'
2
' 2 Rr
s Xs
' 2 Xr
（1-36）
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Us 2.保持 常值 的近似恒磁通控制(恒压频比的控制) f1
当电动机稳态运行时转差率s很小，可以忽略分母中含s 项，则
Er I ' Rr / s
' r
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3. 恒 Er/1 控制
代入电磁转矩基本关系式，得
Er s1 R Te 3np 2 R' 1 Rr' s r 1 s 3np E
2 r ' r
2
现在，不必再作任何近似就可知道，这时的机械特性完 全是一条直线。
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1. 保持
Es const f1
的严格恒磁通控制
由图1-14可知：
I r' Es Rr' s 2 12 L' lr
2
将上式代入电磁转矩基本公式，可得
Te 3np Rr' / s
1
3np Es sf1Rr' '2 Ir f ( R ' ) 2 s 2 2 L'2 2 2 R ' 1 r 1 lr 2 2 ' r 1 Llr 2f1 s
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一、调频与调压协调控制的必要性
•对于直流电机，励磁系统是独立的，只要对电枢 反应有恰当的补偿， m保持不变是很容易做到的。 •在交流异步电机中，磁通 m 由定子和转子磁势合 成产生，要保持磁通恒定就需要费一些周折了。
恒压频比变频调速原理
恒压频比变频调速原理一、引言恒压频比变频调速是一种常用的电机调速方式，它通过调节电机的供电频率来控制电机的转速，从而实现对电机负载的控制。
本文将详细介绍恒压频比变频调速的原理及其应用。
二、恒压频比变频调速原理1. 电机转速控制原理电机转速与供电频率成正比，即在恒定的供电电压下，提高供电频率可以增加电机转速。
因此，通过改变供电频率可以实现对电机转速的控制。
同时，由于在不同负载下，所需的供电功率也不同，因此需要根据负载情况来调整供电功率。
2. 变频器工作原理变频器是实现恒压频比变频调速的关键设备。
它能够将输入的交流信号转换为可控直流信号，并通过PWM技术产生可变频率和幅度的交流信号输出到驱动电机。
具体来说，变频器包括三个部分：整流部分、逆变部分和控制逻辑部分。
3. 恒压频比变频调速实现原理在恒压状态下，改变输入信号的占空比可以改变输出的电压和频率，从而实现对电机转速的控制。
具体来说，变频器通过调整PWM波的占空比来控制输出电压和频率，从而实现对电机转速的调节。
同时，为了保证稳定性和效率，需要根据负载情况来调整输出功率。
三、恒压频比变频调速应用1. 工业生产恒压频比变频调速广泛应用于各种工业生产中，如风机、水泵、空气压缩机等设备。
它可以提高设备的效率和精度，并减少能源消耗和维护成本。
2. 家庭电器恒压频比变频调速也被应用于家庭电器中，如洗衣机、冰箱等。
它可以提高家电的使用寿命和节能效果，并带来更好的用户体验。
3. 新能源领域在新能源领域中，恒压频比变频调速也有广泛应用。
例如，在光伏发电系统中，可以通过恒压频比变频调速技术来控制光伏阵列输出功率，并优化系统效率。
四、总结恒压频比变频调速是一种常见的电机调速方式，它通过调节电机的供电频率来控制电机的转速，从而实现对电机负载的控制。
变频器是实现恒压频比变频调速的关键设备，它能够将输入的交流信号转换为可控直流信号，并通过PWM技术产生可变频率和幅度的交流信号输出到驱动电机。
简述恒压频比控制方式
简述恒压频比控制方式一、引言恒压频比控制方式是一种常见的工业控制方法，它可以通过调节电机的转速来实现对工艺过程的精确控制。
在许多应用中，恒压频比控制方式已经成为了最为常用的控制方式之一。
本文将详细介绍恒压频比控制方式的原理、优点、缺点以及应用场景等方面。
二、恒压频比控制方式的原理恒压频比控制方式是基于变频器技术实现的。
变频器是一种能够将电源交流电转换为可调节直流电并进一步将其转换为可调节交流电的装置，它可以通过改变输出电压和频率来实现对电机转速和负载特性的调节。
在恒压频比控制方式中，变频器会根据设定的电机额定参数以及负载特性来自动选择最佳输出功率和转速，从而保证工艺过程稳定运行。
三、恒压频比控制方式的优点1. 精度高：由于恒压频比控制方式可以实时监测和调整电机转速和负载特性，因此其精度非常高。
2. 节能环保：与传统的调速方式相比，恒压频比控制方式可以大幅降低电机的能耗，从而实现节能环保的目的。
3. 可靠性高：由于恒压频比控制方式采用了先进的变频器技术，因此其稳定性和可靠性非常高。
4. 适应性强：恒压频比控制方式可以根据不同的工艺过程要求进行灵活调整，从而适应不同的应用场景。
四、恒压频比控制方式的缺点1. 成本较高：由于恒压频比控制方式需要使用变频器等先进设备，因此其成本相对较高。
2. 维护难度大：由于恒压频比控制方式涉及到多种复杂设备和系统，因此其维护难度也相对较大。
五、恒压频比控制方式的应用场景1. 工业生产：在许多工业生产领域中，如钢铁、化工、水泥等行业中都广泛采用了恒压频比控制方式来实现对生产过程的精确控制。
2. 交通运输：在地铁、高速公路等交通运输领域中，也可以采用恒压频比控制方式来实现对车辆的精确控制。
3. 能源管理：在能源管理领域中，可以利用恒压频比控制方式来实现对电力、水力等资源的高效利用。
六、结论通过以上分析，我们可以看出恒压频比控制方式具有精度高、节能环保、可靠性高等优点，并且适用于多种应用场景。
实验四异步电动机变频调速系统
实验四异步电动机变频调速系统（一）转速开环恒压频比控制变频调速系统实验一．实验目的1.通过实验掌握转速开环恒压频比控制调速系统的组成及工作原理。
2.掌握V/F控制方式下，选取不同的模式电机的静特性差异。
二．实验数据及分析转速开环恒压频比控制静特性n（r/min）1475 1488 1501 1511 1525 1543Ia(A) 2.5 2.2 2.0 1.9 1.8 1.7T(N.m) 100% 83.9% 68.1% 54.6% 37.4% 15%n（r/min）902 916 931 945 953 966Ia(A) 2.3 2.1 1.9 1.7 1.7 1.6T(N.m) 100% 82.7% 64.0% 46.4% 33.6% 16.5%n（r/min）475 488 495 508 518 528 Ia(A) 1.9 1.7 1.6 1.6 1.5 1.5T(N.m) 85% 69.2% 56.1% 45.1% 28.0% 21.7%n（r/min）472 485 495 506 508 525 Ia(A) 2.0 1.8 1.7 1.7 1.6 1.6T(N.m) 62.5% 50.5% 39.2% 27.4% 20.8% 3.6%三．思考题1.说明转速开环恒压频比控制静特性特点答：其他条件相同，转速与频率大致成正比；频率一样时，转速越高，带动转矩能力越差。
2.说明低频补偿对系统静特性的影响。
答：由于临界转矩随f减小而减小，f较低时，电动机负载能力较弱。
低频补偿可以增强系统负载能力，同转速时有低频补偿情况T较小。
3.说明载波频率的大小对电机运行影响答：低频时转矩大，噪音小，但此时主元器件开关损耗大，整机发热较多，效率下降。
高频时转矩变小，电流输出波形比较理想。
（二）异步电动机带速度传感器矢量控制系统实验一．实验目的1.通过实验掌握异步电动机带速度传感器矢量控制系统的组成及工作原理；2.掌握异步电动机带速度传感器矢量控制系统静、动特性。
全变频调速恒压供水控制系统及应用
戈 军 华
科 黑江 技信恩 — 龙— — —
全 变 频 调 速恒 压 供 水控 制 系 统 及 应 用
（ 大连澳南房屋 开发有 限公 司， 宁 大连 １６ ３ ） 辽 １０ ８
摘
用。
要： 绍的全变频 调速恒压供水控制 系统 ， 介 是对 目前恒压供水普遍采 用的 “ 一拖 Ｎ” 控制方式的改进 ． 适合对供水质量要求较 高的 用户选
优点 ， 我 国供 水 行 业 的技 术 装 备 水 平 从 ２ 使 Ｏ世 大范围变化的适应性 更好。且 由 纪９ Ｏ年 代 初 开 始经 历 了一 次 飞跃 。 压 供 水 调 于系统 中的每台水泵 工作时均 由 设 压 — 厂 恒 定 —
ｌ嚣 【ｌ 【 ． 耍信 ｕ ｊ 频号ｒ ］
成。
１ 系统共有三 台水泵 ， １号泵 安 装 在 出水 管 网上 的压 力 变 送 器 ， 出 口 为 ７５ Ｗ ， 号 、 号 泵 均 为 把 ．Ｋ ２ ３
压力信号 变成（ — ０ ４ ２ ｍＡ或 ０ １Ｖ） — ０ 标准 电信号 送 入 ＰＤ调 节 器 ， Ｉ 与设 定压 力 参 数 进 行 比较 ， 运 算后得出一调节参数， 送给变频器 ， 由变频器控 制 水 泵 的 转 速 ， 而调 节 系 统 供 水 量 ， 供 水 系 从 使 统 管 网中 的 压力 保 持 在 设 定 压 力 上 ；当 用 水 量 超 过 一 台 泵 的供 水 量 时 ，通 过 Ｐ Ｃ控 制 器 加 Ｌ 泵。根据用水量的大小由 Ｐ Ｃ控制工作 泵数量 Ｌ 的 增 减及 变 频 器 对 水 泵 的 调 速 ， 现恒 压 供 水 。 实 当供水负载变化 时，输入电机的电压和频 率也 随之变化 ，这样就构成 了以设定压力为基 准的 闭环控制 系统 。 通 常在 同一路供水 系统 中 ，常设 置多 台 泵 ， 水 量 大 时 多 台 泵 全 开 ， 量 小 时 开 一 台 供 供水 或 两 台泵 。 采 用 变 频 调 速 进 行 恒 压供 水 时 ， 在 有 两 种 控制 方 式 ，其 一 是 所 有 水泵 配 用 一 台变 频
202211电力拖动自动控制系统作业及答案
电力拖动自动控制系统作业19题1.电力牵引设备上最先进的可控直流电源是_直流斩波器或脉宽调制变换器__。
2.SPWM控制技术包括___和___两种方式。
单极性控制/双极性控制3.交流异步电动机采用调压调速,从高速变到低速,其转差功率( )。
B全部以热能的形式消耗掉了4.异步电动机串级调速系统中,串级调速装置的容量( )。
A随调速范围的增大而增大5.在恒压频比控制的变频调速系统中,在基频以下变频调速时进行定子电压补偿,其目的是( )。
C维持气隙磁通恒定6.转差频率控制变频调速系统的基本思想是控制( )。
C电机的气隙磁通7.转速电流双闭环调速系统中的两个调速器通常采用的控制方式是( )。
BPI8.在微机数字控制系统的故障保护中断服务子程序中,工作程序正确的是( )。
C封锁PWM输出——分析判断故障——显示故障原因并报警——系统复位9.一般的间接变频器中,逆变器起( )作用。
B调频10.带电流截止负反馈的转速闭环系统不是单闭环系统。
( )正确答案错误11.电流—转速双闭环无静差可逆调速系统稳态时控制电压Uk的大小并非仅取决于速度定Ug* 的大小。
( )正确答案正确12.双闭环调速系统在起动过程中,速度调节器总是处于饱和状态。
( )正确答案错误13.逻辑无环流可逆调速系统任何时候都不会出现两组晶闸管同时封锁的情况。
( )正确答案错误14.可逆脉宽调速系统中电动机的转动方向(正或反)由驱动脉冲的宽窄决定。
( )正确答案正确15.异步电动机串级调速机械特性的特征是什么?正确答案1)在串级调速时,理想空载转速与同步转速是不同的。
当改变逆变角时,理想空载转差率和理想空载转速都相应改变;在不同的角下,异步电动机串级调速时的机械特性是近似平行的。
2)异步电动机串级调速时的机械特性比其固有特性要软得多。
3)串级调速时的最大电磁转矩比电动机在正常接线时的最大转矩有明显的降低。
16.交流异步电动机数学模型具有哪些性质?正确答案交流异步电动机数学模型具有高阶、非线性、强耦合、多变量的性质。
恒压供水变频调速原理
恒压供水变频调速原理一、引言恒压供水变频调速是一种新型的水泵控制技术，它可以根据水流量的变化自动调整电机转速，使得水压保持恒定。
该技术具有节能、稳定、可靠等优点，在市场上得到了广泛应用。
二、恒压供水变频调速原理1. 变频器控制恒压供水变频调速的核心是变频器，它通过改变电机的输入电源频率和电压来实现控制。
当需求水量增加时，变频器会自动提高电机转速以增加流量，从而保证水压不变；当需求水量减少时，变频器会降低电机转速以减少流量，从而避免过度耗能。
2. PID控制算法为了更精确地控制水泵运行状态，恒压供水系统通常采用PID控制算法。
PID是三个参数的缩写：比例（P）、积分（I）和微分（D）。
P参数表示在当前误差下所需输出信号与误差之间的比例关系；I参数表示在一段时间内累计误差并将其与输出信号相加；D参数表示根据当前误差和先前误差之间的差异来调整输出信号。
PID控制算法可以根据实际情况动态调整这些参数，以实现最佳的水泵控制效果。
3. 传感器检测恒压供水系统还需要一些传感器来监测水流量、水压和电机转速等参数。
这些传感器将采集到的数据反馈给变频器和控制器，以便它们能够做出相应的调整。
例如，当水流量超过设定值时，变频器会自动提高电机转速以增加流量；当水压低于设定值时，变频器会自动降低电机转速以减少流量。
三、恒压供水变频调速系统组成1. 变频器变频器是恒压供水系统的核心部件，它可以将输入电源频率和电压调节到所需的输出频率和电压。
通常情况下，变频器还具有过载保护、短路保护、欠压保护等功能。
2. 控制器控制器是恒压供水系统中另一个重要的部件，它可以根据传感器反馈的数据来控制变频器和其他设备的运行状态。
通常情况下，控制器还具有故障诊断、报警提示等功能。
3. 传感器传感器是恒压供水系统中采集数据的主要部件，它可以检测水流量、水压、电机转速等参数。
通常情况下，传感器还具有高精度、高灵敏度、抗干扰能力强等特点。
4. 电机电机是恒压供水系统中的动力源，它通过变频器控制来实现转速调节。
SPWM控制的变频调速
《交流调速》课程设计-—SPWM变频调速系统姓名学号：1204010323专业：电气工程班级：电气五班SPWM变频调速系统摘要：变频调速是交流调速中的发展方向。
异步电动机的调速原理是研究控制算法的基石，因文首先介绍了异步电动机的调速特性，从而展开介绍SPWM变频调速的理论基础.包括变频调速控制思想的由来，控制方法的可行性。
变频调速的控制算法也有许多，目前大部分通用变频器所采用的控制算法——恒压频比控制，给出了完整的硬件电路设计和软件程序流程设计。
本文采用了HEF4752波形控制电路产生SPWM信号具有电路简单、控制性能优良及高可靠性等特点。
关键词:变频器;恒压频比控制;正弦波脉宽调制:HEF4752控制电路。
目录一概述------------------------------------------------------------- 41.1 SPWM变频调速系统概述---------------------------------------- 41.2变频调速的优点----------------------------------------------- 41.3 SPWM变频调速的优点------------------------------------------ 4二 SPWM变频调速系统基本原理---------------------------------------- 52.1交流电动机变频调速原理--------------------------------------- 52.2 SPWM变频调速系统基本原理------------------------------------ 52.2.1单极性SPWM法------------------------------------------ 62.2.2双极性SPWM法------------------------------------------ 72.3 系统设计总方案的确定---------------------------------------- 9 三主电路设计------------------------------------------------------ 103.1主电路功能说明---------------------------------------------- 103.2 主电路设计------------------------------------------------- 103.3 主电路电路图----------------------------------------------- 11 四控制电路设计---------------------------------------------------- 124.1 控制电路设计总思路----------------------------------------- 124.2 SPWM波形产生电路------------------------------------------- 124.2.1 HEF4752芯片介绍-------------------------------------- 124.2.2 SPWM波形产生电路设计--------------------------------- 134.3 电压电流检测电路------------------------------------------- 144.4调节器设计-------------------------------------------------- 144.5 速度检测电路----------------------------------------------- 144.6保护电路设计------------------------------------------------ 154.6.1 过电流保护-------------------------------------------- 154.6.2 IGBT开关过程中的过电压保护--------------------------- 154.6.3 启动限流保护------------------------------------------ 16五 SPWM变频调速系统总设计图--------------------------------------- 16一概述1.1 SPWM变频调速系统概述PWM控制技术有许多种，并且还在不断发展中。
17春西交《电力拖动自动控制系统》在线作业答案
17春西交《电力拖动自动控制系统》在线作业答案1.在转速、电流双闭环调速系统中，电动机允许的过载能力对电流Idm的设计影响最大。
2.在恒压频比控制的变频调速系统中，在基频以下变频调速时进行定子电压补偿，其目的是维持气隙磁通恒定。
3.异步电动机矢量控制系统的受定子电阻Rs参数影响最大。
4.异步电动机VVVF调速系统的机械特性最好的是恒转子磁通控制。
5.无静差调速系统的PI调节器中P部分的作用是加快动态响应。
6.α=β配合控制双闭环可逆直流调速系统制动过程主要阶段是它组逆变阶段。
7.在伯德图上，截止频率越高，则系统的快速性越好。
8.交流异步电动机采用调压调速，从高速变到低速，其转差功率全部以热能的形式消耗掉了。
9.在转速、电流双闭环调速系统带额定负载启动过程中，转速n达到峰值时，电枢电流值为Id=XXX。
10.绕线式异步电动机双馈调速，如原处于低同步电动运行，在转子侧加入与转子反电动势相位相同的反电动势，而负载为恒转矩负载，则n>n1，输出功率高于输入功率。
11.在三相桥式反并联可逆调速电路和三相零式反并联可逆调速电路中，为了限制环流，需要配置环流电抗器。
其中三相桥式反并联可逆调速电路需要配置4个环流电抗器，而三相零式反并联可逆调速电路需要配置2个环流电抗器。
因此，正确答案为D。
12.在逻辑控制无环流可逆系统中，不能作为逻辑控制环节输入信号的是转速给定信号。
因此，正确答案为C。
13.准PI调节器的目的是抑制运算放大器零点漂移。
因此，正确答案为C。
14.在α=β配合控制双闭环可逆直流调速系统制动过程中，本组逆变阶段的能量流向为平波电抗器到电网。
因此，正确答案为C。
15.与矢量控制相比，直接转矩控制的控制结构简单。
因此，正确答案为D。
16.在笼型异步电动机变压变频调速系统中基频以下调速，恒Er/w1控制方式控制性能最好。
因此，正确答案为C。
17.在带有比例调节器的单闭环直流调速系统中，如果转速的反馈值与给定值相等，则调节器的输出为零。
第5章 异步电动机恒压频比(VF)控制
5.1.2交-直-交电压型方波逆变器的工作原理
180º导电型方波逆变器中晶闸管的导通顺序是 VT1→VT2→VT3→VT4→VT5→VT6→VT1 各触发信号相隔60º的电角度，在任意瞬间有三 只晶闸管同时导通，每只晶闸管导通时间为180º电 角度所对应的时间，两只晶闸管的换流是在同一支 路内进行。从波形图可以求出相电压的有效值Uan和 线电压的有效值Uab分别为
图5-6 给定积分器原理电路
2.函数发生器（GF）
功能--是实现调速时V/f协调所需要的函数关系，它的工 作原理示于图5-7 中。 对运算放大器A的虚地点列电流平衡方程式，可推导出函 数发生器输出Uo和输入Ui之间的关系式为
R R R R 2 p 2 2 p 2 U U U o k i R R 1 5
在实际应用中,由于负载大小不同,需要的 补偿量也不一样,应该给用户留有选择的余地。 在通用变频器中,作为一个参数,用户可以设定 一个合适的补偿量。 在基频以上调速时,受电源能力和电机耐压 的限制,电压不再能继续随频率上升,通常的作 法是保持Us=UsN，这将迫使磁通随频率上升成 反比地下降,相当于直流电动机弱磁升速。 如果电动机在不同转速时所带的负载都能 使电流达到额定值,则转矩基本上随磁通变化。 所以概括地总结为：基频以下,恒磁通意味着恒 转矩；基频以上,弱磁升速意味着恒功率,类似 直流电动机。
5.1.4 逆变器的电压控制方式
1.晶闸管移相调压
2.斩波调压
5.1.4 逆变器的电压控制方式
图5-4 方波逆变器的电压调节 a) 可控整流 b) 斩波调压
5.2 速度开环交-直-交电压型变频调速系统
它的特点是结构简单，用于调速性能要求不高或功率较大的 场合，例如风机、水泵、输送带传动等。
变频器恒压频比控制中调速特性及修正
变频器恒压频比控制中调速特性及修正【摘要】本文从变频器的恒压频比控制原理入手，通过对其机械特性的分析，提出实际应用中实现转矩提升的修正方法，供读者参考。
【关键词】变频器；恒压频比；机械特性；转矩提升变频器问世之前，在需要进行调速控制的拖动系统中基本上都是采用直流电机。
随着电力电子技术的不断发展，通过变频技术改变交流电的频率和电压来实现对交流电机的平滑调速成为可能。
如今，变频器凭借其低功耗、高效率、控制电路简单等优点，成为了电气传动控制系统中的重要组成部分。
目前，变频器主要的控制方式包括：恒压频比控制（恒控制）、转差频率控制（SFC）、矢量控制（VC）和直接转矩控制（DTC）等方式。
其中，恒控制作为最基本的变频调速控制方式，广泛应用于各行各业的交流电机调速系统中。
但是，这种控制方式也有其不足之处，在实际应用中应该引起足够的重视，并通过正确的方法对其予以修正。
1 恒控制原理由于三相异步电动机的转速，在电机磁极对数和转差率s一定时，则有，即电机转速正比于电源频率。
由此可见，只要平滑地改变三相异步电动机的电源频率，就可使电机的转速得到平滑调节。
但事实上，仅仅依靠改变电源频率并不能实现对电机的正常无极调速。
对于三相异步电机而言，每相定子绕组的反电动势为。
式中，为电源频率，为每极气隙主磁通量。
如果电机一旦选定，其结构常数和定子绕组匝数也就确定了，即为一常数，则有。
在额定频率（=）时，由于电源电压U1？U，在忽略电动机定子绕组压降VU的情况下，则有U1=E1+VU≈E1∝。
由此可见，若使电机定子绕组电压U1恒定，则E1也恒定，那么改变电机的电源频率必将引起主磁通的相应变化。
如果主磁通太弱，就不能充分利用电机的铁芯，是对电机的浪费；如果主磁通过大，又会使铁芯过饱和，这将使励磁电流急剧升高，从而使铁芯损耗急剧增加，线圈绕组过热，导致电动机不能正常工作，甚至损毁。
由此可见，在变频调速时单纯调节电源频率是行不通的。
因此，对三相异步电动机进行调速时，通常希望使主磁通保持恒定。
恒压频比变频调速系统
一、设计目的：通过对一个使用控制系统的设计，综合运用科学理论知识，提高工程意识和实践技能，使学生获得控制技术工程的基本训练，培养学生理论联系实际、分析解决实际问题的初步应用能力。
2、设计要求：设计控制系统，根据控制磁通不变的方法，对恒压频比的系统设计方案进行论证。
画出系统原理图，进行元器件的选择和相关参数的计算。
三、总体设计：异步电动机变频调速系统在电动机调速时，一个重要的因素是希望保持每级的磁通量为额定值不变，磁通太弱没有充分利用电机的铁心，是一种浪费，若要增大磁通，又会使铁心饱和。
从而导致过大的励磁电流，严重时会因绕组过热而损坏电机。
对于直流电机。
励磁系统是独立的，只要对电枢反应的补偿合适，保持磁通不变是很容易做到的。
在交流异步电机中，磁通是定子和转子磁势合成产生的。
我们知道，三相异步电机定子每相电动势的有效值是：（1）式中——气隙磁通和定子每相中感应电动势有效值，单位为V；——定子频率，单位为Hz；——定子每相绕组内联匝数；——基波绕组系数；——每极气隙磁通量，单位为Wb；由式（1-1）可知，只要控制好和，便可达到控制磁通的目的，对此，需要考虑额定频率以下和额定频率以上两种情况。
1.1额定频率以下调速由式（1-1）可知，要保持不变，当频率从额定值向下调节时，必须同时降低，使常值，即采用恒定的电动势频率比的控制方式。
然而，绕组中的感应电动势是难以直接控制的，当电动势值较高时，可以忽略定子绕组的漏磁阻抗压降，而认定定子相电压则得：常值，这是恒压频比的控制方式。
低频时，和都较小，定子阻抗压降所占的份量就比较显著，不再能忽略。
这时，可以人为地把电压抬高一些，以便近似地补偿定子压降，带定子压降补偿的恒压频比控制特性见图1。
图1 恒压频比控制特性a——不带定子压降补偿 b——带定子压降补偿1.2基频以上调速在基频以上调速时，频率可以从往上增高，但电压却不能增加得比额定电压还要大，最多只能保持。
由式（1-1）可知这将迫使磁通与频率成反比地降低，相当于直流电机弱磁升速的情况。
变频1~6章习题全解
1-1交流异步电动机的变频调速方式与其他调速方式相比有什么优势？可以从低速到高速都保持很小的转差率，效率高，并且可以通过连续改变供电频率，实现无极调速，调速范围大，精度高，是一种较理想的调速方法，所以这是现在交流异步电动机的最常用的调速方式。
1-2什么是交流异步电动机的恒压频率比控制方式？什么是恒电动势频率比控制方式？各具有什么特点？改变定子绕组供电电源频率f1(1为下脚标，下面类同）进行变频调速时，同时协调地改变定子绕组的供电电压U1，使电压和频率比为常数，这就是变频调速中的恒压频率比控制方式，简称V/f 控制；在改变定子绕组供电电源频率f1进行变频调速时，若要维持磁通Φ1恒定，必须同时协调地改变定子绕组的感应电动势E1，使电动势和频率比为常数，这就是变频调速中的恒电动势频率比控制方式。
特点母鸡呀！1-3为什么采用V/f 控制方式时，低频时要采用电压补偿？V/f 控制的主要问题是低频工作时的输出转矩下降过大，这时若要维持每极气隙中主磁通量的恒定，定子绕组的漏阻抗上的压降不能再忽略，需要人为地把电压U1适当调高，近似地补偿定子绕组漏阻抗上的压降，因此现代变频器中均设置有相应的转矩提升功能或称为电压补偿功能。
1-4变频调速运行时，交流异步电动机的机械特性有什么特点？基频以下变频调速：交流电动机采用恒压频率比控制方式时，随着定子供电电压频率的降低，其机械特性是在额定频率下机械特性的一簇平行曲线，其最大转矩随频率的降低而减小。
基频以上变频调速：随着供电频率的升高，最大转矩随之减小。
由于同步转速随频率升高，电磁功率基本保持不变，机械特性随之上移，与他励直流电动机弱磁升速相似。
1-5生产机械的负载特性包括哪些类型，各有什么特点？包括：恒转矩负载、平方降转矩负载和恒功率负载。
恒转矩负载基本特点：负载转矩T L =常数；负载功率P L =n ∝kw 9550n T L ）（ 平方降转矩负载基本特点：负载转矩T L =k T n 2；负载功率P L =P k 9550n T L n 3 恒功率负载基本特点：;负载功率P L =常数；负载转矩T L =n 1∝n 9550P L 1-6负载特性包含什么特性，分别指的是哪些物理量之间的关系？包括：负载机械特性和负载功率特性。
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一、设计目的：通过对一个使用控制系统的设计，综合运用科学理论知识，提高工程意识和实践技能，使学生获得控制技术工程的基本训练，培养学生理论联系实际、分析解决实际问题的初步应用能力。
2、设计要求：设计控制系统，根据控制磁通不变的方法，对恒压频比的系统设计方案进行论证。
画出系统原理图，进行元器件的选择和相关参数的计算。
三、总体设计：异步电动机变频调速系统在电动机调速时，一个重要的因素是希望保持每级的磁通量为额定值不变，磁通太弱没有充分利用电机的铁心，是一种浪费，若要增大磁通，又会使铁心饱和。
从而导致过大的励磁电流，严重时会因绕组过热而损坏电机。
对于直流电机。
励磁系统是独立的，只要对电枢反应的补偿合适，保持磁通不变是很容易做到的。
在交流异步电机中，磁通是定子和转子磁势合成产生的。
我们知道，三相异步电机定子每相电动势的有效值是：（1）式中——气隙磁通和定子每相中感应电动势有效值，单位为V；——定子频率，单位为Hz；——定子每相绕组内联匝数；——基波绕组系数；——每极气隙磁通量，单位为Wb；由式（1-1）可知，只要控制好和，便可达到控制磁通的目的，对此，需要考虑额定频率以下和额定频率以上两种情况。
1.1额定频率以下调速由式（1-1）可知，要保持不变，当频率从额定值向下调节时，必须同时降低，使常值，即采用恒定的电动势频率比的控制方式。
然而，绕组中的感应电动势是难以直接控制的，当电动势值较高时，可以忽略定子绕组的漏磁阻抗压降，而认定定子相电压则得：常值，这是恒压频比的控制方式。
低频时，和都较小，定子阻抗压降所占的份量就比较显著，不再能忽略。
这时，可以人为地把电压抬高一些，以便近似地补偿定子压降，带定子压降补偿的恒压频比控制特性见图1。
图1 恒压频比控制特性a——不带定子压降补偿 b——带定子压降补偿1.2基频以上调速在基频以上调速时，频率可以从往上增高，但电压却不能增加得比额定电压还要大，最多只能保持。
由式（1-1）可知这将迫使磁通与频率成反比地降低，相当于直流电机弱磁升速的情况。
把基频以下和基频以上两种情况合起来，可得图所示的异步电动机变频调速控制特性。
如果电动机在不同转速下具有额定电流，则电机都能在温升允许条件下长期运行，这时转矩基本上随磁通变化，按照电机拖动原理，在基频以下，属于“恒转矩调速”的性质，而在基频以上，基本上属于“恒功率调速”。
图2 异步电动机变频调速控制特性2.1 静止式变频装置上节讨论的控制方式表明，必须同时改变电源的电压和频率。
才能满足变频调速的要求。
现有的交流供电电源都是恒压恒频的，必须通过变频装置，以获得变压变频的电源。
这样的装置通称变压变频（VVVF)装置，其中VVVF是英文Variable Voltage Variable Frequency的缩写。
最早的VVVF装置是旋转变流机组，现在已经几乎无例外地让位给应用电力电子技术的静止式变频装置。
从结构上看，静止变频装置可分为间接变频和直接变频两类。
间接变频装置先将工频交流电源通过整流器变成直流，然后再经过逆变器将直流变换为可控频率的交流，因此又称有中间直流环节的变频装置。
直接变频装置则将工频交流—次变换成可控频率的交流，没有中间直流环节。
目前应用较多的还是间接变频装置。
2.1.1间接变频装置(交—直—交变频装置)图2绘出了间接变频装置的主要构成环节。
图3 间接变频装置（交——直——交变频装置）按照不同的控制方式，又可分为以下三种。
1.用可控整流器变压，用逆变器变频的交-直-交变频装置。
调压和调频分别在两个环节上进行，两者要在控制回路上协调配合。
这种装置结构简单.控制方便。
但是，由于输入环节采用可控整流器，当电压和频率调得较低时，电网端的功率因数较小；输出环节多用由晶闸管组成的三相六拍逆变器(每周换流六次)，输出的谐波较大。
这就是这类变频装置的主要缺点。
2.用不控整流器整流，斩波器变压，逆变器变频的交-直-交变频装置。
整流环节采用二极管不控整流器，再增设斩波器，用脉宽调压。
这样虽然多了—个环节。
但输入功率因数高。
克服了用可控整流器变压，用逆变器变频的交-直-交变频装置的第一个缺点。
输出逆变环节不变，仍有谐波较大的问题。
3.用不控整流器整流，SPWM逆变器同时变压变频的交-直-交变频装置。
用不控整流，则功率因数高；用SPWM逆变，则谐波可以减少。
这样，用可控整流器变压.用逆变器变频的交-直-交变频装置的两个缺点都解决了。
谐波能够减少的程度取决于开关频率，而开关频率则受器件开关时间的限制。
如果仍采用普通晶闸管，开关频率比六拍逆变器也高不了多少，只有采用可控关断的全控式器件以后，开关频率才得以大大提高，输出波形几乎可以得到非常逼真的正弦波，因而又称正弦波脉宽调制(SPWM)逆变器。
成为当前最有发展前途的一种结构形式。
2.1.2直接变频装置(交-交-变频装置)直接变频装置只用一个变换环节就可以把恒压恒频(CVCF)的交流电源变换成VVVF电源，因此又称交交变频装置或周波变换器。
2.1.3电压源和电流源变频器从变频电源性质来看，无论是交—交变频，还是交—直—交变频，都可分为电压源变频器器和电流源变频器两大类，它们的主要区别在于用什么储能元件来缓冲无功能量。
1. 电压源变频器：对于交—直—交变频器，当中间直流环节主要采用大电容滤波时，直流电压波形比较平直，在理想情况下是一种内阻为零的恒压源，输出交流电压是矩形波或阶梯波，这叫做电压源变频器。
2. 电流源变频器：对于交—直—交变频器，当中间直流环节主要采用大电感滤波时，直流回路中电流波形比较平直，对负载来说基本是一个恒流源，输出交流电流是矩形波或阶梯波，这叫做电流源变频器。
2.2 正弦波脉宽调制(SPWM)逆变器在一般的交—直—交变频器供电的变压变频调速系统中，为了获得变频调速所要求的电压频率协调控制，整流器必须是可控的，调速时须同时控制整流器UR 和逆变器UI，这样就带来了一系列的问题。
主要是：(1)主电路有两个可控的功率环节。
相对来说比较复杂；(2)由于中间直流环节有滤波电容或电抗器等大惯性元件存在，使系统的动态响应缓慢；(3)由于整流器是可控的，使供电电源的功率因数随变频装置输出频率的降低而变差，并产生高次谐波电流；(4)逆变器输出为六拍阶梯波交变电压(电流)。
在拖动电动机小形成较多的各次谐波，从而产生较大的脉动转矩。
影响电机的稳定工作，低速时尤为严重。
因此，由第一代电力电子器件所组成的变频器已不能令人满意地适应近代交流调速系统对变频电源的需要。
随着第二代电力电子器件(如GTO，GTR，P—MOSFET)的出现以及微电子技米的发展，出现了解决这个问题的良好条件。
图4 常规交—直—交变频器原理图图5 SPWM交—直—交变频器原理图2.2.1 SPWM逆变器的工作原理名为SPWM逆变器，就是期望其输出电压是纯粹的正弦波形，那么，可以把一个正弦半波分作N等分，然后把每一等分的正弦曲线与横轴所包围的面积都用一个与此面积相等的等高矩形脉冲来代替，矩形脉冲的中点与正弦波每一等分的中点重合。
这样，由N个等幅而不等宽的矩形脉冲所组成的波形就与正弦的半周等效。
同样，正弦波的负半周也可用相同的方法来等效。
这样就可以得到所期望的逆变器输出SPWM波形的一系列脉冲波形就是所期望的逆变器输出SPWM波形。
可以看到，由于各脉冲的幅值相等，所以逆变器可由恒定的直流电源供电，也就是说，这种交—直—交变频器中的整流器采用不可控的二极管整流器就可以了。
逆变器输出脉冲的幅值就是整流器的输出电压。
当逆变器各开关器件都是在理想状态下工作时，驱动相应开关器件的信号也应为相似的一系列脉冲波形，这是很容易推断出来的。
从理论上讲，这一系列脉冲波形的宽度可以严格地用计算方法求得，作为控制逆变器中各开关器件通断的依据。
但较为使用的办法是引用通讯技术中的“调制”这一概念，以所期望的波形(在这里是正弦波)作为调制波，而受它调制的信号称为载波。
在SPWM中常J用等腰三角波作为载波.因为等腰三角波上下宽度线性对称变化的波形，当它与任何一个光滑的曲线相交时，在交点的时刻控制开关器件的通断，即可得到一组等幅而脉冲宽度正比于该曲线函数值的矩形脉冲，这正是SPWM所需要的结果。
2.2.2 工作原理图6 SPWM变频器电路原理框图图6是SPWM变频用的主电路，图中是逆变器的六个功率开关器件，各又一个续流二极管反并联接，整个逆变器由三相整流器提供的恒值直流电压供电。
它的控制电路，是由一组三相对称的正弦参考电压信号由参考信号发生器提供，共频率决定逆变器输出的基波频率，应在所要求助输出频率范围内可调。
参考信号的幅值也在一定范围内变化，以决定输出电压的大小。
三角波载波信号是共用的，分别与每相参考电压比较后，给出“正”或“零”的饱和输出，产生SPWM脉冲序列波，作为逆变器功率开关器件的驱动控制信号。
控制方式可以是单极式，也可以是双极式。
采用单极式控制时在正弦波的半个周期内每相只有一开关器件开通或关断，例如A相的反复通断，三相SPWM逆变器工作在双极式控制方式的制方式和单级式相同，输出基波电压的大小和频率也是通过改变正弦参考信号的幅值和频率而改变的，只是功率开关器件通断的情况不一样。
双极式控制时逆变器同一桥臂上下两个开关器件交替同断，处于互补的工作方式。
2.3.1 恒压频比控制下的机械特性异步电动机带载稳态运行时，有（2）此式表明，对于同一负载要求，即以一定的转速在一定的负载转矩下运行时，电压和频率可以有多种组合，其中恒压频比（恒值）最容易实现的。
它的变频机械特性基本上是平行下移，硬度也较好，能满足一般的调速要求。
但是低速带载能力还较差，需对定子压降实行补偿为了近似的保持气隙磁通不便，以便充分利用电机铁心，发挥电机产生转矩的能力，在基频以下采用恒压频比控制，实行恒压频比控制时，同步转速自然也随着频率变化（3）因此带负载时的转速降落为在式（3）中所表示的机械特性近似直线段上。
可以导出（4）由此可见，当为恒值时，对同一转矩，是基本不变的，因而也是基本不变的，也就是说，在恒压频比条件下改变频率时，机械特性基本上是平行下移的，它们和直流他激电机调速时特性变化情况近似，所不同的是，当转矩达到最大值以后，转速再降低，特性就折回来了。
而且频率越低的时候转矩越小对前式整理可得出为恒值时最大转矩随角频率的变化关系为（5）可见，是随着的降低而减小的，频率很低时，太小将限制调速系统的带载能力，采用定子压降补偿，适当提高电压可以增强带载能力。
图7 恒压频比的异步电动机的机械特性3.1恒压频比变频调速系统原理图图8恒压频比变频调速系统原理图恒压频比变频调速系统的基本原理结构如图8所示，系统由升降速时间设定，u/f曲线，SPWM调制和驱动等环节组成。