PMSM在不同频率下的工作特性分析

下面针对不同频率时的电动机工作特性进行分析，假定电动机的负载均为额定负载，分析过程与7.2.1类似。

图7-45、图7-46、图7-47分别是30%、60%以及100%额定频率下的不同负载时的电动机变压变频工作特性。各图中1～5曲线的含义均与图7-33中相同。

图7-45 30%额定频率下的仿真结果

图7-46 60%额定频率下的仿真结果

根据图7-33、图7-45、图7-46、图7-47可以看出，当电动机工作在额定频率及其以下时，按照前述的变压变频工作模式，电动机都可以输出期望的转矩，并且电动机的定子电流也在合适的范围内。根据前述结果可以绘出图7-48额定频率以下的电动机变压变频工作特性。可以看出，电动机端电压（曲线1）近似与频率成正比例，电动机具有恒转矩（曲线2）输出的特性。因而在额定频率以下的区域又通常被称为恒转矩区域，这与额定频率以上的区域是有很大不同的。(www.xing528.com)

图7-47 100%额定频率下的仿真结果

图7-48 额定频率以下时的电动机变压变频工作特性

从上述分析以及式7-31中可以看出，在额定频率以下的调速过程中，电动机的定子端电压与定子频率的调节需要同步，即在调节定子频率的同时调节定子电压，这就是常见的变压变频调速（Variable Voltage Variable Frequency，VVVF）。

在额定频率以下的范围内，当定子端电压与定子频率成正比例时，电动机的定子磁链可以保持基本不变，充分利用了电动机的工作磁场。不过当定子频率非常低时，需要对定子端电压进行适当的补偿以保持磁场恒定，因为此时式7-29中的定子电阻压降不可忽略了。