对额定频率fN以下变频调速特性的修正

    在低频时，TKx的大幅减小严重影响到电动机在低速时的带负载能力。造成低频时TKx减小的原因和解决的方法如下：

    1．TKx减小的原因

    由于调频时为维持电动机的主磁通ΦM不变，需保证E/f为常数，由于E不易检测和控制，用U/f=常数来代替。这种近似代替是以忽略电动机定子绕组阻抗压降为代价的。但低频时fx降得很低，Ux也很小，此时再忽略△U就会引起很大的误差，从而引起TKx大幅下降。

    由于电动机的定子电压为

   Ux=Ex+△Ux    (8 -3)

式中，△Ux为电动机定子绕组的阻抗压降。

    由式(8-3)可以看出，当fx降低时，Ux也已很小，△Ux在Ux中的比重越来越大，而Ex在Ux的比重却越来越小。如仍保持Ux/fx=常数，Ex/fx的比值却在不断减小。此时主磁通ΦM减少，从而引起电磁转矩的减小。

    以上分析过程可表示为：

    2．解决办法

    针对kf=ku下降时Ex在Ux的比重减小，从而造成ΦM和电磁转矩TKx的下降的情况，可适当提高调压比ku，使ku>kf，即提高Ux的值，使得Ex的值增加，从而保证Ex/fx=常数。这样就能保证主磁通ΦM基本不变，最终使电动机的临界转矩得到补偿。由于这种方法是通过提高U/f比（即ku>kf）使TKx得到补偿的，因此这种方法被称为电压补偿，也有些资料称为转矩补偿。经过电压补偿后，电动机机械特性在低频时的TKx得到了大幅提高，如图8-2所示。

    图8-2所示的机械特性具有以下的特征：

    在全频范围内调速时，电动机的调速特性可以分为恒转矩区和恒功率区。

   (1)恒转矩的调速特性

    这里的恒转矩，是指在转速变化的过程中，电动机具有输出恒定转矩的能力。在fx＜fN的范围内变频调速时，经过补偿后，各条机械特性的TKx基本为一定值，因此这区域基本为恒转矩调速区域，适合带恒转矩的负载。

    图8-2    U/f采用电压补偿后异步电动机的机械特性

    从另一方面来看，经补偿以后的fx< fN调速，可基本认为E/f=常数，即ΦM不变，因此，在负载不变的情况下T基本为一定值。

   (2)恒功率的调速特性

    这里的恒功率，是指在转速变化的过程中，电动机具有输出恒定功率的能力。在fx> fN情况下，通常kF的取值在1~1.5之间，在这个范围内变频调速时，各条机械特性曲线的最大电磁功率PKx可用下式表示：

        (8-4)

    因此fx> fN时，电动机近似具有恒功率的调速特性，适合带恒功率的负载。

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