最近在工控网看到一个网友贴出来交流感应电机基础知识介绍，其中一段关于调速的压频比关系说明，引起我的兴趣。是呀，变频器对感应电机的调速电压频率是成比例关系变化的，为什么呢？

看如下介绍：

当定子绕组接上频率为f1的三相电流时，定子空间便产生了按正弦变化的旋转磁场，这一正弦变化的旋转磁场在切割转子绕组的同时，还切割了定子绕组，在定子各相绕组中感应出同频率的电势。
定子感应电势：E1＝-4.44×Kdp1×W1×f1×Φm
式中：Kdp1＝定子绕组的绕组系数，W1＝定子绕组每相匝数，f1＝电源频率，Φm＝气隙磁通的最大值。
转子电势频率f2等于定子电流频率乘以转差率，转差率越大，即转子转得愈慢，转子电流频率越大。反之则越小。
转子感应电势：E2＝4.44×Kdp2×W2×f2×Φm

由感应电机的定子反电势平衡方程式，可以得到 ：E1＝- 常数×定子电压频率×定子磁通。这个公式和直流电机的电势平衡方程式是一致的。只不过常数不同，转速变成了频率。

由公式，为了保证定子恒磁通运行，所以只要转速变化（频率变化），电机电压（反电势）就要跟着变化，否则磁通就不是恒定的了，而磁通不恒定，势必影响交流感应电机的转矩不能保持最大能力恒定。也就是说：磁通 = 电势（或电压） / （常数*频率）。这就是压频比控制的由来。

有了上述的概念，我们没必要非要采用线性的V/F控制，而是自己想办法搭建V/F比例，以满足全转速范围的最大转矩输出能力。每一台系统，他的V/F压频比也许不相同，定制设计，效果会很好。

还有一种方法，基本思路，感应电机电压给定靠电机的电流闭环控制；感应电机的频率给定，靠电机的滑差控制。两个闭环调节可以是独立的。这样可以自动控制电机的最大转矩，恒转速控制时，也要兼顾感应电机滑差的变化，如果电机转矩加到额定了，此时给定频率无论多高，也要退回去跟踪实际运行频率，以保持电机最大转矩下的滑差。具体怎么去实现，就要发挥自己的智慧了。有意思。

其实道理很简单，从电机设计的角度讲，必须保证电机的磁路中有一个合理的工作磁密，这个磁密的设计值与矽钢片的性能及电机的工作频率有关，但是一旦电机被制造出来，就希望在一定的工况范围内保证工作在这个设计的磁密值上，如果超过这个磁密过多，则磁路严重饱和，激磁电流过大，电机严重发热甚至损坏。如果低于这个磁密过多，则电机的功率会严重下降，如果是异步电机会导致滑差率过大，定子电流过大，如果是同步电机则会造成失步，系统发生严重震荡，都是不允许的。所以变频变压调速的本质问题是如何在调节的过程中保证电机的磁路的工作磁密维持不便，其手段就是楼主分析的必须使电压与频率成线形关系变化。由于在分析时为了简便起见忽略了电机的内阻及漏抗，因此按照这个规律在频率较低时（一般在10Hz以下）会发生转矩不足的现象，这实际上是因为磁密不够。所以在变频器的参数设置中有转矩提升的功能，就是在按照线形关系算出的电压上再加上一些电压，补偿磁密的不足，转矩就上来了。
从以上分析，我们就很好理解为什么电机有恒转矩工作区和恒功率工作区，如果电机的工作电压和工作频率能够维持在线形变化区域，这就说明磁密基本不便，也就是电机的输出转矩维持不便，这就是恒转矩工作区，但电机的功率是随频率的上升而增加的。如果随着频率的上升，电压无法再增加而维持不变，这就意味着磁密在线形的减少，自然电机的输出转矩也就线形下降，但此时电机的转速是线形增加的，两者的乘积保持不便，这就是恒功率工作区。

是的，由于电机的输出转矩与电压的平方成正比，所以，当电机工作在轻载状态时，我们可以适当地降低一些变频器的输出电压，这样可以减少电机的激磁电流，提高电机的效率。反之，当电机工作在重载状态时，我们可以适当地提高一些变频器的输出电压，这样可增加电机的负载能力，但此时要注意变频器的过载能力和电机的发热不能超限。总之，在充分理解了电机的工作原理后，再结合变频器给我们提供的调节空间，就可以做一些很有意义的探讨工作，也能得到一些很有意义的效果。