采用了矢量控制的变频调速系统与直流电动机调

    时至今日，异步电动机变频调速系统与直流电动机调速系统相比，已经毫不逊色了。

    1．用于二次方律负载  对于离心式风机、水泵一类的二次方律负载，其阻转矩与转速的二次方成正比，转速较低时，阻转矩减小较多，这就要求电动机的电磁转矩也不必太大，以免造成能量的浪费。异步电动机在低频运行时，如不进行补偿，其电磁转矩较小，与负载的特性比较接近。甚至还可以进行“负补偿”，进一步减小电磁转矩，提高节能效果。而直流电动机在额定转速以下，电磁转矩是恒定的，在拖动风机、水泵类负载时，节能效果不佳。如图9-30所示。

    图9-30    拖动水泵的比较

    图中，曲线1是水泵的机械特性；曲线2是异步电动机变频调速无补偿时的有效转矩线，它与曲线1比较接近；曲线3是直流电动机调压调速时的有效转矩线，它具有恒转矩的特点，与曲线1相距较远，低速时能量不能充分利用。

    所以说，当调速系统应用于二次方律负载时，异步电动机低频运行时转矩减小的缺点变成了优点。

    2．额定转速以上的运行特点

   (1)直流电动机的运行  如上所述，直流电动机的优点之一，是电枢回路和励磁回路互相独立，故容易实现调速。然而，直流电动机在调速过程中的硬机械特性，是通过两个闭环（电流环和速度环）而得到的。由于其两个电路是互相独立的，两个闭环只可能作用于电枢电路。所以，在额定转速以上的部分（弱磁调速部分），机械特性是较“软”的，如图9-31b所示。所以，只能用于拖动辅助运动。以龙门刨床为例，它只能用于刨台返回过程，而不能用于高速切削过程中。

    图9-31    额定转速以上的特性比较

   a)异步电动,机的特性b）直流电动机的特性

   (2)异步电动机的运行  异步电动机中，电流的转矩分量和励磁分量都在同一个电路中，这本是使它难以得到硬机械特性的缺点。然而，一旦成功地通过矢量控制法得到了硬机械特性，由于毕竟只有一个电路，矢量控制的方法，非但适用于额定频率以下，也同样适用于额定频率以上。因此，在额定转速以上，也可以得到硬机械特性，如图9-31a）所示，它完全可以应用于龙门刨床的高速切削过程中。

    所以，在额定转速以上运行时，直流电动机两个电路互相独立的优点变成了缺点。

    3．调速范围  迄今为止，异步电动机矢量控制的调速范围只能达到1：1000；而直流电动机的调速范围则可达1：10000。所以，在某些调速范围要求很大的特殊场合，异步电动机矢量控制还不能代替直流电动机。