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　　理论上讲，改变供电频率，即可改变电动机转速，达到调速运转的目的。但是对于一个实际的交流调速系统来说，事情并非那么简单。因为改变电源频率时，电动机的内部阻抗也将随之改变，从而引起励磁电流的变化，使电动机出现励磁不足或励磁过强的情况。

　　励磁不足，电动机输出转矩小；励磁过强，电动机将出现磁饱和，造成电动机功率因数和效率下降。

　　因此，为得到理想的转矩--速度特性，在改变电源频率的同时，必须采取必要的措施来保证电动机的气隙磁通处于高效状态（即保持磁通不变）。这就是V/f 控制的出发点。

　　在图6-1给出的异步电动机等效电路中，设电动机的气隙磁通用Φ表示，则可以看出，励磁电流，感应电势E和气隙磁通Φ之间有式(1)和(2)的关系。

(1)　　　　　(2) 因此，为使气隙磁通Φ在整个调速过程中保持不变，只需在改变电源频率f 的同时改变感应电动势E，使其满足E/f ＝常数即可。但在电动机的实际调速控制过程中，感应电势E无法直接进行检测和控制，因此必须采用其它方法。 　　另一方面，从等效电路还可得出式(3)  　(3)

因此，当定子阻抗上的压降与定子电压相比很小时，由于≈E，所以，只要控制电源电压和频率，使得V/f ＝常数，即可近似满足E/f ＝常数。 

　　基于V/f ＝常数的变频器称之为V/f 控制方式的变频器，与此相对应，基于E/f ＝常数的变频器则称之为 E/f 控制变频器。显然，E/f 控制变频器的特性要优于V/f 控制变频器。

　　交--直--交变频器基本组成如图所示，它由整流器、中间直流环节、逆变器、控制电路组成。

　　整流器的作用是将三相(或单相)交流电整流成直流。中间直流环节负责将整流器输出的交流成分滤除掉以获得纯直流电提供给逆变器。逆变器(包括逆变电路和换流电路)将直流电重新逆变为新频率的三相交流电，驱动负载电动机转动。控制电路由检测电路、信号输入、信号输出、功率管驱动、各种控制信号的计算等部分组成，目前这部分环节主要由高性能微机与外围设备组成的微机控制系统完成，用户*不必关注其内部组成，只把它看成一个黑箱，了解它怎样使用即可。

　　变频调速系统用的逆变器通常采用三相桥式逆变电路，按晶闸管工作方式不同，可分为180和120°导通型。换流电路是逆变器的核心，它对变频装置的性能指标、工作可靠性以及装置的造价、体积等方面起着决定性的作用。换流电路形式繁多，若按换流电路形式来分，可分为串联电感式、电感储能式、串联二极管式等

　　逆变器由逆变电路和换流电路组成，实际电路很多。图6-33a)所示为一种桥式逆变器原理图，

　　当开关K1、K4闭合，而K2、K3断开时，负载电压Ufz＝E，经过一定的时间间隔后，将开关K2、K3 闭合，K1、K4 断开，则有Ufz＝-E。如果以相等的时间间隔交替地闭合K1、K4和K2、K3，则负载上可获得如图6-31b)所示的交流电压波形。用晶闸管取代四个开关就得到如图6-31c)所示的电路。显然，交流电压的频率取决于每秒钟内两组晶闸管导通与关断的次数。 

　　随着控制理论，交流调速理论和电力电子技术的发展，异步电动机的矢量控制方式得到了充分地重视和发展，采用矢量控制方式的高性能变频器和变频器电动机所组成的调速系统在性能上已经达到和超过了直流伺服系统。此外，由于异步电机还具有环境适应性强、维护简单等许多直流伺服电机所不具备的优点，在许多需要进行高速高精度控制的应用中这种高性能交流调速系统正在逐步替代直流伺服系统。

　　与通用变频器相比，高性能变频器基本上都采用了矢量控制，而驱动对象通常是变频器厂家的电机，并且主要应用于对电动机的控制性能要求较高的系统。此外，高性能变频器往往是为了满足某些特定产业或区域的需要，使变频器具有的性能价格比而设计生产的。例如，在机床主轴驱动的高性能变频器中，为了便于和数控装置配合完成各种工作，变频器的主电路、回馈制动电路和各种接口电路等被做成一体，从而达到了缩小体积和降低成本的要求。

　　此外，在超精密加工和高性能机械领域常常要用到高速电动机。为了满足这些高速电动机驱动的需要，出现了采用PAM控制方式的高速电动机驱动用变频器。这类变频器的输出频率可达到3kHz，所以在驱动两极异步电动机时电动机的高转速可达到180000r/min。