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在异步电动机调速时，一个重要因素是希望保持每极磁通不变。因为，任何电动机中，电磁转矩的大小都与转子电流和磁通的乘积成正比。电动机允许电流的大小要受到发热的限制，是不能增大的，如果磁通减小，必将使电磁转矩减小，电动机的带负载能力也就减小，所以，磁通不能减小；另外，磁通增大，将使电动机的磁路饱和，励磁电流急剧增加，导致绕组过分发热，功率因数降低。

根据电机学理论，三相异步电动机的定子绕组的感应电动势是定子绕组切割旋转磁场磁力线的结果，其有效值计算如下

……………………………………………………………………………（式1）

其中：——与电机结构有关的常数；

——通过定子绕组的磁通。

可见，保持不变的准确方法就是使反电动势与频率同步升、降。即满足

………………………………………………………………………(式2)

上述反电动势就是定子绕组的感应电动势，之所以称为反电动势，是因为电动机定子的感应电动势随时与产生旋转磁场的电源电压相反而形成定子回路的主要阻抗。

由于的大小无法从外部加以控制，所以，根据电源电压与反电动势相平衡()的特点，作为一种变通手段，保持主磁通不变的方法是：使电压与频率同步下降来近似地代替反电动势与频率的同步下降，则得：

………………………………………………………………………(式3)

所以，变频的同时也必须变压，这就是VVVF(Variable Voltage Variable Frequency)。

由式有：

其中：——定子绕组交流电源频率

——三相异步电动机的极数

——三相异步电动机转子转速

——转差率

由上式可见，影响电动机转速的因素有：电动机磁极对数，转差率和电源频率。其中，若能连续地改变异步电动机的电源频率，就可以平滑地改变电动机的同步转速和相应的电动机转速，从而实现交流异步电动机的无级调速，这就是变频调速的基本原理。

以绕线式异步电动机串电阻调速为例，一种具体的控制线路（主电路）如图1。

图1 绕线式异步电动机串电阻调速主电路图2 绕线式异步电动机串电阻调速机械特性

同时改变3个电位器RP的动臂可改变转子电阻，而获得不同的转速。此种工作方式的机械特性很软。当负载增大时，电动机转速会迅速下降。其在不同转子电阻阻值的机械特性曲线如图2。

这种只靠输入量对输出量进行控制的工作方式就是开环控制。开环控制在某些特定的工作状态下是可以良好工作的。比如串电阻调速方式如能保证负载变化不大，完全可以正常使用。在某些机械设备上，比如线材生产线的卷取部分，利用其较软的机械特性会具有良好的保护特性。

要想获得优良的动静态工作特性和较硬的机械特性，必须采用闭环控制。如在上述开环系统电动机轴上增加一直流测速发电机，它发出的直流电压与电动机转速成正比，再增加一个控制器及相应电路，即可组成如图3的速度闭环控制系统。

图3 绕线式异步电动机串电阻速度闭环控制系统

输入量为设定转速，为测量出的实际电动机转速，二者偏差作为控制量。当系统稳定时，反馈的转速基本与给定转速相等，偏差很小或为0。当电动机负载增大造成转速降低时，使，控制器调整电位器阻值减小，使转速上升，直到与基本相等，构成新的平衡状态。这种闭环调速系统，可以使系统的机械特性变硬，获得良好的调速性能。

一般来讲，具有无级调速功能的系统，都可用测速元件构成闭环系统。但偏差与控制器输出间一般要加入调节器，才能获得比较理想的动静态性能。常用的调节器有PID调节器等。对于gaoji的调节器设计，需要扎实的自动控制理论知识及工业自动化专业的知识才能完成。

由于交流电动机具有各种优点，其调速系统在国防、钢铁、造纸、卷烟、高层建筑供水、建材和机械行业的军事装备、机床/金属加工机械、输送与搬运机械、风机与泵类设备、食品加工机械、水泵设备、包装机械、化工机械、冶金机械设备中得到广泛应用。可以说，交流调速应用是不胜枚举的，它渗透到国民经济的各个领域。