摘要：交流电机变压变频调速系统控制方式是多种多样的，不同的控制方式能够达到不同的目的。本文主要分析了变压变频调速系统的基本控制原则、变压变频调速系统的主要控制内容以及变压变频调速系统的控制方式。
关键词：交流电机；变压变频调速系统；控制方式
要想控制好交流电机，最为关键的是控制交流电机的启动和调速。在控制交流电机的启动方面，控制的主要目的在于降低交流电机的电流使之满足实际需要；在控制交流电机的调速方面，控制的主要目的在于改变传统的转速使之满足生产的实际需要。一般来说，交流电机的主要调速方法包括改变交流电机的转差率、将转子调速转变成极对数调速以及变压变频调速。本文主要分析交流电机变压变频调速系统控制方式。
1、变压变频调速系统的基本控制原则
在变压变频调速系统的应用中，主要使用的机械为变频器，该机械能够调整输出的电压及其频率，从而有效达到变频的有效目的，当然，这里变频的主要对象指向交流电机。变压变频调速系统的工作内容主要包括：首先控制输出可更改的Un-T、Fn-T曲线，其中的Un为矢量单位，再次达到控制电流、调速的有效目的。
根据异步电机原理以及电磁感应原理可以分析出，在气隙每极主磁通低于规定的数值的情况时，会相应降低交流电机的电磁转矩；在气隙每极主磁通高于规定数值的情况下，又会使得交流电机的磁路趋向于饱和的状态，从而提高通过交流电机的电流，如果不采取有效的措施加以控制的话，在电流太大的情况下很可能会导致交流电机出现损坏的情况。从以上陈述出，可以得出变压变频调速系统的基本控制原则为：保持气隙每极主磁通在较为稳定的状态，从而能够保证较好地控制交流电机的电流电压的重要目的。
2、变压变频调速系统的主要控制内容
在交流电机插入电机通电的情况下就会相应地产生气隙主磁通，气隙主磁通在感应的前提下产生电流，从而形成交流电机的电磁转矩。当产生的电磁转矩在大于交流电机本身包括的转矩的情况下，交流电机内的转子便会随之受到感应进入工作状态，转子在电磁转矩作用的前提下还能够保持加速运行的状态。
变压变频调速系统的控制内容的主要表现为：在控制定子电压的情况下，保持定子的频率为特定的恒定值，输出转出率及对应的电流、启动转矩、最大转矩等等。在输出的以上数值中，电磁转矩的变化能够在很大程度上影响交流电机在加速或者减速的过程中的动态性能；而定子的电流的控制作用对交流电机的配电设备是否能够满足实际需要起到了直接的影响作用。
3、变压变频调速系统的控制方式
3.1电压-频率协调控制方式
当交流电机的低频在很小的情况下，其Un通常也较小，这时候定子的压降能力占比较高，不容忽视，这时交流电机处于弱磁的状态下。总而言之，在高频段下，恒压频比控制的方式能够有效满足变压变频调速系统的基本实际需要。在气隙主磁通在低频衰减的情况下，会引起交流电机运行功能受到相应的影响。
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经过仔细分析，可以较为明显地发现，在应用电压-频率协调控制方式时，会使得Un及Fn也受到相应的影响，从而产生相应的变化，而气隙每极主磁通只能够保证近似地接近于规定的数值，并且是在开环的状态下进行控制，也无法实现对电磁转矩的变化实行较为准确的控制。除此之外，在应用一定的方式对定子电流以及转矩进行有效控制时也会不可避免地存在一定的误差，当然，其体现的曲线特征还是相对来说较精确的。
总结以上陈述，我们可以得出电压-频率协调控制方式的一些共性：首先，通过确定Un及Fn的值，我们可以得到In的具体数值；当交流电机在不工作的状态下，只需要保证转矩保持在一定的范围内，就可以实现启动额定电流的有效目的；其次，在交流电机的转速保持恒定值，那么电磁转矩所随着Fn的变化而随之发生相应的变化，变化表现为先向大变化再向小变化，为了不损坏交流电机，应当尽量保证Fn变化的速度保持在一个恒定的范围内；再次，当交流电机在处于静止启动的状态下，启动转矩会随着Fn的变化而相应发生变化，一般来说，变化的规律为先变大随之变小。
3.2转差频率控制方式
当交流电机的定子处于额定输入的状态时，气隙每极主磁通会保持额定的数值，这也会引起交流电机的定子电流与励磁电流相等，并且励磁电流为恒定的数值。
在应用转差频率控制方式的情况下，通常来说，Un及Fn就会处于相对独立的状态，气隙每极主磁通也能够精确地保持在恒定的状态；根据相关的物理表达式对交流电机的转矩进行分析，可以明显发现，整体的控制状态是闭环的，在这种情况下，就能够在较为准确的状态下对交流电机的转矩实行有效的控制。
总结以上陈述，我们可以得出转差频率控制方式的一些共性：首先，当控制交流电机的电流在较为稳定的状态，也能够有效保证气隙每极主磁通能够有恒定的数值；其次，在控制Tn达到恒定的状态，也能够有效地控制交流电机的转矩在较为恒定的状态。
3.3矢量控制方式
该控制方式主要是通过控制交流电机定子的电流矢量来达到有效控制的目的，按照磁场定向原理对交流电机的励磁电流以及转矩电流达到有效的控制，从未实现控制交流电机转矩的目的。
经过有效分析，可以总结出矢量控制方式的一些共性：首先，当保持交流电机的转子的空间矢量幅值在恒定的数值才能够有效实现控制的目的；其次，在给定交流电机速度外环控制器的差量输出数值以及转矩内环电流调节器的数值，就能够得出交流电机定子电流的数值。
结语：
综上所述，要想控制好交流电机，最为关键的是控制交流电机的启动和调速。变压变频调速系统的基本控制原则为：保持气隙每极主磁通在较为稳定的状态，从而能够保证较好地控制交流电机的电流电压的重要目的。变压变频调速系统的控制方式主要包括电压-频率协调控制方式、转差频率控制方式以及矢量控制方式。
参考文献：
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[3]冯剑,王宇敏.中国生产力发展与能源供求分析[J].生产力研究.2004(09)
论文作者:孟繁光
论文发表刊物:《电力设备》2017年第29期
论文发表时间:2018/3/13
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