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I2cosφ

2 。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。

可推导出

Φ≈K U / f ；K=1/4.44N

可见，如果要保证电动机的额定磁通不变，即保证电动机的电磁转矩恒定，则必须保证U/f的值为常数。恒压频比的主要目的就是保证电动机的出力,早期有工频降压调速的应用,但电动机的出力会被大打折扣.

上述公式旨在说明控制原理，忽略了运算的其它干扰条件。根据上面我列的公式，我想足够大家了解变频器U/f控制方式的原理了。

实际运行中，U/f方式可以实现转矩调整，即在输出频率的同时调整输出电压，可增大或减小异步电动机的电磁转矩，但要考虑电动机的磁通饱和临界点和自身的各项耐受值。

U/f控制方式有一个缺点，就是在调节时动态响应差，不适合工作于波动较大的负载场合。并且，在启动过程中，变频器电压提升的有限性直接影响到电动机的起动转矩的大小。