运用的是变频调速，但是根据公式 ，若是直接调节频率可会导致气隙磁通的改变，导致过励磁或者欠励磁，会导致条数性能的非Us?Eg?4.44f1nskns?m线性化，这样的变频调速是我们所不希望的，调节时的机械特性也会过软且呈现非线性，这里最主要的是保持气隙磁通在变频的时候保持不变，这样转差率在气隙磁通不变的时候也会保持不变，这样才能保证变频调速的平滑线性，我们把
Us/f1?恒定值的变频调速方式成为恒压频比的变频调速。转速开环恒压频比控制异步电动机的变频调速是最基本的一种相对简单的控制方式，传统的变频调速系统装置都能够完成异步电机的调速问题，而这种相对简单的控制方式也能够满足一般系统的调速要求，使用起来也会变的方便。采用这种控制方式能够很好的保证系统的调速性能，在低频段调速的时候能够保持气隙磁通的恒定，在负载一定的条件下，能保持气隙磁通的不变，所以能够很好的保持转差率的不便，因此它的机械特性会比较硬，调速系统近似于直流电机，调速性能当然能够保持的很好。但是假如频率变的低了以后，电压在定子阻抗上的压降经会变的突出，电动机就很难再保持气隙磁通不变，电动机的最大转矩将随着频率的下降而降低。为了使电动机在低频低速时仍有较大的转矩，且能够使调速呈现线性变化，当频率较低时可以提高异步电机电枢电压来作为补偿，称为低电的压补偿，这样才能保证异步电机有较大的输出转矩。
2.2 系统的实现原理
2.2.1 三相逆变器输出电压和波形的SPWM控制
D1 VD/2 T1 D3 T3 T5 D5 A VD/2 T4 D4 T6 D6 B C
D2 T2
图2.1 三相逆变器
图2.1是SPWM变频用的主电路，图中T1 到T6是逆变器的六个功率开关器
件，各有一个续流二极管与之反并联接，整个逆变器由三相整流器组成，并且由直流电源来保证电枢电压，SPWM的触发电路是由三相对称的正弦电压信号与三角载波信号比较而成，其中由三相对称正选电压信号的频率决定逆变器输出的基波频率，但是应该注意的是正弦信号的频率应在所要求输出频率范围内可调。正弦信号的幅值将会发生一定情况的变化，变化的大小直接影响到输出电压波形幅值的多少。三角波用来做载波信号用来分别与每相参考电压比较后，给出施加触发信号，还是不施加，从而产生SPWM脉冲序列波，这列矩形触发波形将会用作驱动电路的驱动。控制方式一般选择双极性，采用单极式控制时与正弦波的相对的半个周期里面输出的电压只存在正向输出，然而三相SPWM逆变器工作在单极式控制方式的制方式和双级式是相同的，都是通过改变三相正弦信号的频率与幅值来改变输出电压的大小， 四个全控的MOS管的控制信号的产生是由三角波与正弦波通过比较得到当瞬时值
vr(正弦波幅值)?vc(三角载波幅值)时VT1和VT4被驱动，同时VT2和VT3被截止，相反vr(正弦波幅值)?vc(三角载波幅值)时VT1和VT4被截止，VT2和VT3被驱动根据图（2.1）的电路以及驱动的方式便可以得到图（2.2）所示的输出波形，由图形可知输出的波形幅值相同，宽度不同，根据冲量等效原理便可等效成正选电压波，这里引出两个概念：调制比M与载波比N，调制比M=Vrm/Vcm，载波比N=fc/fr，一般情况下我们调节为M?1，载波比?1，只要当这两这个确定以后就能够当调节外加直流源的幅值，就能在额定频率的时候得到额定电压，且呈线性变化，转差率也不会随着频率的变化而变化。名为SPWM逆变器，就是说明它的输出电压信号的波形趋近于的正弦的波形，那么，如果将正弦信号分解为若干等分，然后把每一等分的正弦电压波形曲线与横坐标系所围成的面积都用一个与此面积相等的虽然说等高，但是宽度一定不等的波形来代替，这列波形的中点与每一等份的输入信号中点相互重合。这样，虽说高度相等但是快读不同的波形就可以与与正弦的半周相等效，该原理称之为冲量等效原理。同样，正弦波的负半周也可用类似的方法来等效。这样就可以得到理想的正弦电
压信号。由于各脉冲的高度一定相同，直流源便可以对这个系统进行供电。当逆变器各开关器件都工作在相应的理想情况时，脉冲矩形波也必定为开关器件的驱动电路，这是可以判断出来的，从理论出发，这一连续脉冲电压波形的占空比是可以严格地用计算方法求得，逆变系统开关器件的通断情况便可由此而得出。但是调制概念的提出为这类方法更好的命名，调制波便可以作为相应的调制波形，而受它调制的信号称为载波，在这里三角波为相应载波的。在SPWM系统中常用等腰三角波作为相应系统的载波，等腰三角波属于一种上下宽度十分线性对称的波形，当它与任何一个光滑曲线相交时，在交点的那个时刻控制开关器件的通断，便可得到一组幅值相等而脉冲宽度正比于该系统输出波形相似值的矩形脉冲波形，这也正是SPWM希望得到的结果。 2.2.2 异步电机的变压变频调速原理与其机械特性
（1）基频以下调速
由于采用的是恒压频比的调速方式，在基频以下时外加电压也会随着频率的下降而下降，但是在低频时Us和Eg都比较小，定子电阻和漏感压降就不能再忽略，这时可以人为的把定子电压Us抬高一些，以便近视的补阻抗压降，称作低 频补偿，基本关系图如下所示
图2.2- 恒压频比控制特性 a—无补偿 b—带定子电压补偿
（2）基频以上
在基频以上调速时频率上升时，若是外加电压也跟着上升就会由于受到电动机绝缘绝缘耐压和磁路饱和的限制，定子电压Us不能随之升高，最多只能保持额定电压保持不变，这将导致磁通和频率成反比的降低，使得异步电机处于弱磁的工作状态。
把基频以上和基频一下的两种情况的控制特性画在一起，如下图所示，由于在基频一下，由于磁通恒定，允许输出的转矩也恒定，属于“恒转矩调速”方式：在基频以上时属于弱磁调速，Us保持不变，输出功率基本保持不变，属于“近似恒功率调速”
图2.3—异步电机变压变频调速的控制特性
（3）变压变频时的机械特性
当定子电压U1 和角频率?1 都为恒定值时，异步电动机的机械特性方程可以改写为
?U?Te?3np?1???1?2s?1R2?sR1?R'2?2?s?221?Ll1?L'l2?2
当s 很小的时候，可忽略分母中含s 各项，则
?U?s?1Te?3np?1??s
??1?R'22当s 很小的时候，转矩近似与s 成正比，机械特性Te=f（s）是一段直线；当s接近1时。可忽略分母中的R'2 则
?U1??1R21? Te?3np?? 222R??1?Ll1?L'l2??s??1?s??1?即当s 接近1时，转矩近似与s成反比，这时 Te=f（s）是关于原点对称的一段双曲线
当 s为以0到1的中间数值时，机械特性从直线过度到双曲线，如下图所示
2
图 2.4—恒压频比的异步电动机的机械特性
在基频以下采用恒压频比的控制方式的时候，可以将异步电机的机械特性方
程改写成
?U?Te?3np?1???1?2s?1R2?sR1?R'2?2?s?221?Ll1?L'l2?2，
当s很小时，忽略上式分母中含s的各项，则
?U?s?1Te?3np?1??s?R'?1?2
带负载时的转速降落
210R，Te602?n?sn1?s?1?（w1/Us）?Te22?np?np
这就是说，在恒压频比的条件下把频率f1向下调节时，机械特性基本上是向下