VVVF變頻器控制原理
在感應(yīng)電機(jī)額定頻率（如通常的50hz、60hz）以下，變頻器輸出電壓隨輸出頻率的增大而增大,這是為了保證電機(jī)內(nèi)部磁通近似恒定，這就是變壓變頻（Variable Voltage Variable Frequency -- VVVF）控制的基本點(diǎn)。
通常額定頻率對(duì)應(yīng)的輸出電壓就是電機(jī)的額定電壓。在額定頻率以內(nèi)區(qū)域可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的恒轉(zhuǎn)矩控制。注意通過輸出電壓和頻率的比值（V/f）來判斷電機(jī)氣隙磁通大小，近似條件是忽略定子電阻、定子漏感上的壓降。為補(bǔ)償定子電阻等非理想近似的影響，在低頻下常須對(duì)輸出電壓進(jìn)行補(bǔ)償，補(bǔ)償?shù)姆绞接卸喾N。
通常額定頻率對(duì)應(yīng)的輸出電壓就是電機(jī)的額定電壓。在額定頻率以內(nèi)區(qū)域可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的恒轉(zhuǎn)矩控制。注意通過輸出電壓和頻率的比值（V/f）來判斷電機(jī)氣隙磁通大小，近似條件是忽略定子電阻、定子漏感上的壓降。為補(bǔ)償定子電阻等非理想近似的影響，在低頻下常須對(duì)輸出電壓進(jìn)行補(bǔ)償，補(bǔ)償?shù)姆绞接卸喾N。
變頻器輸出電壓隨輸出頻率變化的曲線就是V/f曲線。關(guān)于V/f曲線的選擇方法，可以結(jié)合應(yīng)用選取，參見以前的文章《變頻器的V/f曲線選擇以及節(jié)能運(yùn)行》。
變頻器也可以輸出頻率超過電機(jī)額定頻率的電壓，但此時(shí)輸出電壓大小一般不會(huì)超過電機(jī)額定電壓（如額定頻率以上可保持變頻器輸出電壓恒等于電機(jī)額定電壓），因?yàn)橥孀兤鬟_(dá)到滿調(diào)制的同時(shí)輸出電壓也達(dá)到電機(jī)能承受的最大電壓。
隨著輸出頻率增大、輸出電壓不變，電機(jī)內(nèi)部磁通減小，電機(jī)進(jìn)入弱磁區(qū)域。在這個(gè)區(qū)域近似為恒功率控制。 隨著頻率變化，電機(jī)內(nèi)部磁通（可以是定子磁通、轉(zhuǎn)子磁通或是氣隙磁通）變化的目標(biāo)就是變頻器的弱磁控制規(guī)律，在更高級(jí)的控制策略（如矢量控制）中，如何確定弱磁的規(guī)律并使得磁鏈可控是重要的技術(shù)點(diǎn)。
理論上變頻器能夠輸出非常高頻率（超過400Hz）的電壓，這個(gè)極限取決于微處理器的內(nèi)核（PWM發(fā)生單元等決定分辨率）以及功率開關(guān)器件（如IGBT）的開關(guān)特性。但實(shí)際應(yīng)用中由于弱磁擴(kuò)速范圍的限制，一般不會(huì)輸出那么高頻率，因?yàn)榘雌胀ㄔO(shè)計(jì)的電機(jī)此時(shí)已經(jīng)不能正常運(yùn)行。
若變頻器網(wǎng)側(cè)采用不控整流器，網(wǎng)側(cè)電壓一定，直流母線電壓也就確定了，那么在固定的PWM調(diào)制方式下，變頻器能輸出的最大正弦電壓幅值就已經(jīng)被決定了，超過該幅值的輸出電壓會(huì)有較大的低次諧波（對(duì)應(yīng)逆變器過調(diào)制區(qū)域）。
加零序三次諧波的PWM（如SVPWM）方式的母線電壓利用率是最高的，比SPWM方式高出15%。如果有優(yōu)化的需要（如降低逆變器開關(guān)損耗、電壓THD等等），可以通過調(diào)整零序三次諧波的形狀繼而改變調(diào)制波波形（如不同種類的DPWM）來完成。
當(dāng)變頻器網(wǎng)側(cè)電壓很高（假定功率器件允許），變頻器的確可以產(chǎn)生大于電機(jī)額定電壓的正弦輸出，但考慮到電機(jī)允許的電壓要求，變頻器內(nèi)核控制算法不會(huì)這么做。
為保證輸出電壓、電流的品質(zhì)，需要對(duì)死區(qū)時(shí)間、逆變器非理想特性（功率器件導(dǎo)通、關(guān)斷時(shí)間不一致）進(jìn)行補(bǔ)償。死區(qū)補(bǔ)償值的極性與電機(jī)線電流的極性有關(guān)。在PWM頻率變低時(shí)，同樣死區(qū)時(shí)間產(chǎn)生的死區(qū)電壓變小。死區(qū)補(bǔ)償可以基于硬件或微處理器軟件進(jìn)行。
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