MATLAB恒压频比的水泵节能控制系统设计(3)
2 基于恒压频比的水泵节能控制系统设计原理
异步电动机的定子每一相电动势的有效值是：
公式中 是线圈的节距因数。
如果忽略定子电阻的下降，那么就可以得到 ：
然而，在变频调速时，一般要求 保持恒定。由（1）式可知，若定子电压 不变，随着 升的高， 将减小。但是转矩公式为：
公式中 是转矩常数。
通过公式可以知道，如果 相同时，主磁通 一旦减小，那么电机的输出转矩 也会下降，甚至可能导致电机堵转，电机的功率不能得到充分的利用，造成不必要的浪费。所以，想要主磁通 保持恒定，应该保证 为定值，也就是要求电压和频率相应的成比例调整，那么可分两种情况来讨论：1、基频以下调速；2、基频以上调速 。
2.1 基频以下调速
恒压频比,即电压和频率比为恒定值，当电压足够大时，定子电阻压降可忽略不计，则：
如果频率 相比较高，那么可以忽略电阻 ，则最大转矩的公式为：
又因为 （ 为过载系数），因此，在变频调速时，为了保证电机的过载能力不变，所以在变频前后，需要满足：
在采用恒压频比的调速控制系统中，对于恒转矩变频调速来说： ,如果保证 为定值，不仅满足了主磁通基本恒定的要求，而且保证了电机过载的能力基本保持不变, 其电磁转矩可以表示为：
公式（2-3）表明，对于相同的恒定负载的要求，即以一定的转速n在一定的负载转矩 T下运行的时候，电压以及频率可有多种不同的组合方式，其中频率和输入电压的比为恒定值，这是最容易实现的。所以在基频以下，变频调速的机械特性曲线可以看成是相互平行的，一般情况下，可以满足调速要求，而且硬度也较好。
当在基频以下采用恒压频比的控制方式的时候，为了励磁电流不至于过大，充分发挥电机产生转矩的能力，也为了保持气隙磁通的恒定，电机的同步转速应随着频率的改变而改变。