效应。

转矩脉动般使波正负半波镜对称和周期对称，则三相对称的电压波可用傅氏级数表示奇数奇数奇数转矩脉动当谐波次数是的整数倍时，谐波电压为零序分量，不产生该次谐波电流。

因此，三相电流可表示为转矩脉动三相感应电动势近似为正弦波图单相等效电路转矩脉动基波感应电动势与次谐波电流传输的瞬时功率，转矩脉动次谐波电流产生的电磁转矩转矩脉动次谐波电流产生的电磁转矩转矩脉动次和次谐波电流产生次的脉动转矩，次和次谐波电流产生次的脉动转矩。

在控制时，应抑制这些谐波分量。

当继续增大时，谐波电流较小，脉动转矩不大，可忽略不计。

电压变化率当电动机由三相平衡电压供电时，线电压的变化率电压变化率采用方式供电时，线电压的跳变在瞬间完成，幅值为因此，很大在电动机绕组的匝间和轴间产生较大的漏电流，不利于电动机的正常运行。

采用多重化技术，可有效降低电压变化率，但变频器主回路和控制将复杂得多。

能量回馈与泵升电压采用不可控整流的交直交变频器，能量不能从直流侧回馈至电网，交流电动机工作在发电制动状态时，能量从电动机侧回馈至直流侧，导致直流电压上升，称为泵升电压。

电动机储存的动能较大制动时间较短或电动机长时间工作在发电制动状态时，泵升电压很高，严重时将损坏变频器。

泵升电压的限制在直流侧并入个制动电阻，当泵升电压达到定值时，开通与制动电阻相串联的功率器件，通过制动电阻释放电能，以降低泵升电压。

在直流侧并入组晶闸管有源逆变器或采用可控整流，当泵升电压升高时，将能量回馈至电网，以限制泵升电压。

泵升电压的限制图带制动电阻的交直交变频器主回路泵升电压的限制图直流侧并晶闸管有源逆变器的交直交变频器主回路泵升电压的限制图可控整流的交直交变频器主回路对电网的污染由于直流侧存在较大的滤波电容，只有当输入交流线电压幅值大于电容电压时，才有充电电流流通，交流电压低于电容电压时，电流便终止。

电流波形具有较大的谐波分量，使电源受到污染。

对电网的污染图电网侧输入电流波形.转速开环变压变频调速系统对于风机水泵等调速性能要求不高的负载，可以根据电动机的稳态模型，采用转速开环电压频率协调控制的方案。

通用变频器控制系统可以和通用的笼型异步电动机配套使用。

具有多种可供选择的功能，适用于各种不同性质的负载。

转速开环变压变频调速系统结构由于系统本身没有自动限制起制动电流的作用，频率设定必须通过给定积分算法产生平缓的升速或降速信号，电压频率特性电压频率特性当实际频率大于或等于额定频率时，只能保持额定电压不变。

而当实际频率小于额定频率时，般是带低频补偿的恒压频比控制。

系统结构图转速开环变压变频调速系统系统实现图数字控制通用变频器异步电动机调速系统硬件原理图系统硬件包括主电路驱动电路微机控制电路信号采集与故障综合电路。

.转速闭环转差频率控制的变压变频调速系统转速开环变频调速系统可以满足平滑调速的要求，但静动态性能不够理想。

采用转速闭环控制可提高静动态性能，实现稳态无静差。

需增加转速传感器相应的检测电路和测速软件等。

转速闭环转差频率控制的变压变频调速是基于异步电动机稳态模型的转速闭环控制系统。

转差频率控制的基本概念及特点异步电动机恒气隙磁通的电磁转矩公式根据起动转矩倍数确定最大转差频率，然后，由最大转差频率求得过流倍数，并由此确定变频器主回路的容量。

转差频率控制系统的特点转差频率控制系统突出的特点或优点转差角频率与实测转速相加后得到定子频率。

在调速过程中，实际频率随着实际转速同步地上升或下降，加减速平滑。

在动态过程中转速调节器饱和，系统以对应于最大转差频率的最大转矩起制动，并限制了最大电流，保证了在允许条件下的快速性。

转差频率控制系统的特点转速闭环转差频率控制的交流变压变频调速系统的性能还不能完全达到直流双闭环系统的水平，其原因如下转差频率控制系统是基于异步电动机稳态模型的，所谓的“保持磁通恒定”的结论也只在稳态情况下才能成立。

在动态中难以保持磁通恒定，这将影响到系统的动态性能。

将转差频率控制的基本概念及特点代入电磁转矩公式，得电机结构常数转差频率控制的基本概念及特点定义转差角频率电磁转矩转差率较小，转矩可近似表示转差频率控制的基本思想保持气隙磁通不变，在值较小的稳态运行范围内，异步电动机的转矩就近似与转差角频率成正比。

在保持气隙磁通不变的前提下，可以通过控制转差角频率来控制转矩，这就是转差频率控制的基本思想。

转差频率控制的基本思想临界转差最大转矩临界转矩转差频率控制的基本思想要保证系统稳定运行，必须使在转差频率控制系统中，系统允许的最大转差频率小于临界转差频率转差频率控制的基本规律用转差频率来控制转矩，是转差频率控制的基本规律之。

图恒气隙磁通控制的机械特性转差频率控制的基本思想如何保持气隙磁通恒定，是转差频率控制系统要解决的第二个问题。

保持气隙磁通恒定，异步电动机定子电压必须采用定子电压补偿控制，以抵消定子电阻和漏抗的压降。

转差频率控制的基本思想定子电压补偿应该是幅值和相位的补偿，但控制系统复杂。

忽略电流相量相位变化的影响，仅采用幅值补偿，则电压频率特性为，常数其中转差频率控制的基本思想高频时，定子漏抗压降占主导地位，可忽略定子电阻，简化为，电压频率特性近似呈线性低频时，定子电阻的影响不可忽略，曲线呈现非线性性质。

转差频率控制的基本思想高频时，近似呈线性低频时，呈非线性。

图定子电压补偿控制的电压频率特性转差频率控制的规律转矩基本上与转差频率成正比，条件是气隙磁通不变，且在不同的定子电流值时，按定子电压补偿控制的电压频率特性关系控制定子电压和频率，就能保持气隙磁通恒定。

转差频率控制系统结构及性能分析图转差频率控制的转速闭环变压变频调速系统结构原理图系统结构两个转速反馈转速外环为负反馈，为转速调节器，般选用调节器，转速调节器的输出转差频率给定相当于电磁转矩给定。

内环为正反馈，将转速调节器的输出信号转差频率给定与实际转速相加，得到定子频率给定信号系统结构由给定频率和定子电流求得定子电压给定，由于正反馈是不稳定结构，必需设置转速负反馈外环，才能使系统稳定运行。

控制变频器。

起动过程在时，突加给定，转速调节器很快进入饱和，输出为限幅值，转速和电流尚未建立，给定定子频率定子电压起动过程当时，电流达到最大值，起动电流等于最大的允许电流起动转矩等于系统最大的允许输出转矩起动过程随着电流的建立和转速的上升，定子电压和频率上升，转差频率不变起动电流和起动转矩也不变，电动机在允许的最大输出转矩下加速运行。

转差频率控制变压变频调速系统通过最大转差频率间接限制了最大的允许电流。

起动过程当时，转速达到给定值，开始退饱和，转速略有超调后，到达稳态转差频率与负载有关定子电压频率起动过程与直流调速系统相似，起动过程可分为转矩上升恒转矩升速与转速调节三个阶段。

在恒转矩升速阶段内，转速调节器不参与调节，相当于转速开环，在正反馈内环的作用下，保持加速度恒定。

转速超调后，退出饱和，进入转速调节阶段，最后达到稳态。

加载过程系统已进入稳定运行，转速等于给定值，电磁转矩等于负载转矩负载转矩增大为定子电压频率加载过程在负载转矩的作用下转速下降，正反馈内环的作用使定子电压频率下降，但在外环的作用下，给定转差频率上升，定子电压频率上升，电磁转矩增大，转速回升，到达新的稳态。

起动过程图转差频率控制的转速闭环变压变频调速系统静态特性最大转差频率的计算从理论上说，只要使系统最大的允许转差频率小于临界转差频率，就可使系统稳定运行，并通过转差频率来控制电磁转矩。

最大转差频率的计算最大转差频率与起动电流和起动转矩有关。

要求的起动转矩倍数允许的过流倍数最大转差频率的计算使系统具有定的重载起动和过载能力，且起动电流小于允许电流，则最大转差频率为电压与频率均为可调的交流电，无需中间直流环节，称作直接变频。

.电力电子变压变频器图变频器结构示意图交直交变频器交交变频器脉冲宽度调制技术现代变频器中用得最多的控制技术是脉冲宽度调制，简称。

基本思想是控制逆变器中电力电子器件的开通或关断，输出电压为幅值相等宽度按定规律变化的脉冲序列，用这样的高频脉冲序列代替期望的输出电压。

变频器主回路图交直交变频器主回路结构图变频器主回路左边是不可控整流桥，将三相交流电整流成电压恒定的直流电压。

右边是逆变器，将直流电压变换为频率与电压均可调的交流电。

中间的滤波环节是为了减小直流电压脉动而设置的。

变频器主回路主回路只有套可控功率级，具有结构控制方便的优点，采用脉宽调制的方法，输出谐波分量小。

缺点是当电动机工作在回馈制动状态时能量不能回馈至电网，造成直流侧电压上升，称作泵升电压。

直流母线供电采用直流母线供电给多台逆变器，可以减少整流装置的电力电子器件，逆变器从直流母线上汲取能量，还可以通过直流母线来实现能量平衡，提高整流装置的工作效率。

当个电动机工作在回馈制动状态时，直流母线能将回馈的能量送至其他负载，实现能量交换，有效地抑制泵升电压。

直流母线供电图直流母线方式的变频器主回路结构图正弦波脉宽调制技术以频率与期望的输出电压波相同的正弦波作为调制波，以频率比期望波高得多的等腰三角波作为载波。

由它们的交点确定逆变器开关器件的通断时刻，从而获得幅值相等宽度按正弦规律变化的脉冲序列，这种调制方法称作正弦波脉宽调制，简称。

正弦波脉宽调制技术图三相逆变器双极性波形三相正弦调制波与双极性三角载波三相电压输出线电压电动机相电压消除指定谐波普通的变频器输出电压带有定的谐波分量，为降低谐波分量，减少电动机转矩脉动，可以采用直接计算各脉冲起始