U/f控制方式的优化方法

作为变频器调速控制方式，U／f控制比较简单，多用于通用变频器，如风机、泵类机械的节能运转及生产流水线的工作台传动等。

1.U／f控制原理

在进行电动机调速时，通常要考虑的一个重要因素是希望保持电动机中每极磁通为额定值，并保持不变。如果磁通太弱就等于没有充分利用电动机的铁心，是一种浪费；如果过分增大磁通，又会使铁心饱和，过大的励磁电流会使绕组过热，从而损坏电动机。

U／f控制是使变频器的输出在改变频率的同时也改变电压，通常是使U／f为常数，这样可使电动机磁通保持一定，在较宽的调速范围内，电动机的转矩、效率、功率因数不下降。

2.U／f控制的实现方式

变频器U／f控制的实现方式有两种：整流变压逆变变频方式和逆变变压变频方式。

图2-10 整流变压逆变变频方式示意图

（1）整流变压逆变变频方式

整流变压逆变变频方式是指在整流电路进行变压，在逆变电路进行变频。图2-10是整流变压逆变变频方式示意图，由于在整流电路进行变压，因此需采用可控整流电路。(www.xing528.com)

在工作时，先通过输入调节装置设置输出频率，控制系统会按设置的频率产生相应的变压控制信号和变频控制信号，变压控制信号去控制可控整流电路改变整流输出电压（如设定频率较低时，会控制整流电路提高输出电压），变频控制信号去控制逆变电路，使之输出设定频率的交流电压。

图2-11 逆变变压变频方式示意图

（2）逆变变压变频方式

逆变变压变频方式是指在逆变电路中进行变压和变频。图2-11是逆变变压变频方式示意图，由于无需在整流电路变压，因此采用不可控整流电路。为了容易实现在逆变电路中同时进行变压变频，一般采用SPWM逆变电路。

在工作时，先设置好变频器的输出频率，控制系统会按设置的频率产生相应的变压变频控制信号去控制SPWM逆变电路，使之产生等效电压和频率同时改变的SPWM波去驱动电动机。

3.U／f控制的特点

U／f控制是为了得到理想的转矩-速度特性，基于在改变电源频率进行调速的同时，又要保证电动机的磁通不变的思想而提出的，通用型变频器基本上都采用这种控制方式。U／f控制变频器结构非常简单，但是这种变频器采用开环控制方式，不能达到较高的控制性能，而且在低频时必须进行转矩补偿，以改变低频转矩特性。