概述：变频调速理论的发现与梳理：

1、异步电机变频调速，磁场恒定控制模式有两种：

1）一种是U/F=定值控制模式；

2）现在用一种是U/F=非定值定子压降补偿模式；

2、转差转矩矢量控制模式；

3、电压直接转矩控制模式；

4、变频器的核心技术是如何输出更加近似的三相对称交流电；

一、异步电机转动原理：

2、三相对称正弦交流电：大小相等、相位互差120度电工角；

3、三相对称绕组通入三相对称正弦交流电电流I1，产生的三个正弦脉动磁场，矢量合成磁场为圆旋转磁场；

4、圆旋转磁场Φ：大小不变、旋转速度不变（同步转速n1=60f/P，P为电机磁极对数，f为电源交流电频率）；

5、转子鼠笼绕组，（异步）切割磁力线，产生感应电势、感应电流I2；

6、转子绕组的导体电流I2，受到旋转磁场的电磁转矩M，而转动起来（n2＜n1）。

7、电磁转矩M∝I2Φ

8、异步电机的机械特性：机械硬特性，恒速电机。

二、异步电机变频调速原理：

1、同步转速：n1=60f/P

2、异步电机的旋转磁场的转速与三相交流电的频率f成正比，改变三相交流电的频率，可以调速；

三、变频调速的障碍或困难：

1、如果电源电压U不变，降低频率，电机磁场Φ要增强，或饱和，U∽E=4.44NfΦ；

2、这时电机电流猛增，磁场Φ猛增，异步电机发热无法工作；

3、解决的办法，降低频率f或转速n1，同时要降低电源电压U，保证电机磁场Φ恒定不变；

4、这个过程和直流电机一样，降低转速n时，同时要降低电压U；

5、异步电机的变频调速的障碍或困难：

1）障碍或困难就是，要改变频率f，同时还要改变电压U；

2）直流调速只要改变电压U（同样是保证磁场Φ恒定）；

3）改变电机转速，无论是直流还是交流，必须改变电压U，原因是电机的电势平衡原理的要求；

四、保证电机磁场Φ恒定的方法或模式：

1、U/f=4.44NΦ=定值控制模式：

1）由电势平衡方程式： U∽E=4.44NfΦ，可以得出：U/f∽E/f=4.44NΦ=定值；

2）U-E=I1R，差是定子电流I1在定子绕组电阻R上的压降；

3）这一点和直流电压负反馈恒压调速方式一样，调速的误差也就是电枢绕组电阻压降引起的；

2、U=4.44NfΦ IR控制模式，即U-IR/f=定值定子绕组压降补偿控制模式：

1）U/f=定值控制模式，在低频段，定子绕组电阻R上的压降不能忽略，会导致磁场迅速减弱，转矩降低；

2）U/f=定值控制模式，在低频段，要提高电压U，克服掉定子绕组电阻R上的压降的影响，保证磁场不减弱，才能保证转矩不下降；

4）这一控制模式，同直流速度负反馈调压调速系统相同，通过速度负反馈补偿了电枢绕组压降；

五、转差转矩（矢量）控制模式；

1、如果一个异步电机的额定转差是△ne，额定转矩是Me，额定电流时Ie，那么变频调速时，可通过频率调节器控制变频器输出频率，改变同步转速n1，使：

        转差=△ne，则电机转矩就是Me；

        转差=1.5△ne，则电机转矩就是1.5Me；

        转差=2△ne，则电机转矩就是2Me；

2、通过这种转差转矩控制模式，可以实现n2的闭环恒速自动控制，即n2的PID控制，机械特性可以达到刚性硬特性（负载反力矩≤电机最大转矩）；

3、通过这种转差转矩控制模式，可以实现Ie1的闭环自动控制，即Ie1的PID控制，机械特性为软特性，与失速保护相似；

3、由于改变转差，就是改变异步电机负载特性，就是控制转矩矢量，或者称其为矢量控制模式；

六、控制电压（直接）控制转矩模式：

1、由于异步电机的转矩与电压的平方成正比，在转矩转差控制模式下，即其他参数不变的情况下，还可以提高或降低电压U，增大或降低转矩；

2、这种调压控制转矩模式，是在U=4.44NfΦ IR的电压U的基础上改变电压，所以转矩的增量△M=△U^2；

3、也可以称这种调压转矩控制模式为直接转矩控制模式，要强调的是，这种调压是在变频变压的基础上的调压！