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V/F控制称为恒压频比控制，是通用的开环控制方法，应用最为广泛，也是最简单的变频器控制方法。在许多动态特性要求较低的应用中大量采用V/F控制，例如：风机、电泵、传送带等。在V/F控制下，变频器无需速度反馈和电流实际值，只需要使用较少的电机数据便可运行。
V/F控制原理使电动机内的磁通量保持恒定，磁通量与励磁电流成比例，或者与压频比成比例。异步电动机产生的转矩 M 与磁通量 Φ 和电流的乘积成比例，因此为了在给定的电流下产生尽可能大的转矩，电动机必须在恒定且尽可能大的磁通量下工作，为了保持磁通量恒定，必须使电压和频率成比例变化，以保持恒定的励磁电流，如图3-1所示。
图3-1 变频器控制异步电动机运行的特性曲线
M n ——电动机的额定转矩 Φ n ——电动机的额定磁通量 f n ——电动机的额定频率
f max ——电动机的最大频率 U ——电动机的电压 P ——电动机的功率
V/F控制对电机参数依赖不大，其主要包括3个功能：V/F特性曲线、电压提升、转差补偿和谐振抑制，如图3-2所示。在调试过程中，应根据不同的负载类型合理地使用。
图3-2 V/F控制的简易功能图
1. 选择合适的V/F特性曲线
V/F特性曲线一般有线性、抛物线、可编程三种曲线，根据负载转矩与速度特性的不同，可以通过参数选择不同的曲线，如图3-3所示。
图3-3 不同的V/F特性曲线
在线性特性曲线下，可以提供附加的磁通电流控制（FCC），即变频器补偿电机定子电阻中的压降，在速度较低时调节电机电流，根据负载变化控制电压的提升，从而达到更高的速度精度。线性特性曲线以及抛物线特性曲线都可以提供附加的节能（ECO）模式，即在某些负载下，当速度达到设定值并保持5s后，变频器将会降低输出电压，以达到节能的目的。
不同的负载特性可选择不同的V/F特性曲线，见表3-1。
表3-1 不同负载选择的V/F特性曲线
2. 设置V/F控制的电压提升
在一些应用场合，例如在零速时需要进行异步电动机的励磁，需要保持电动机转矩，或产生起动转矩、加速转矩及制动转矩等。此时可在电机速度较低时为V/F特性曲线设置电压提升，从而提高电机起动特性，如图3-4所示。
①p1310持续起动电流（升压值），可补偿因电缆太长而导致的电压损耗和电阻损耗。
②p1311加速时的起动电流（升压值），可在电机加速时提供额外转矩。
③ p1312起动时的起动电流（升压值），只为电机接通后的第一个加速过程提供额外转矩。
电压提升会对所有的V/F特性曲线生效，过高的电压提升将导致电机输出绕组发热，进而跳闸，因此在设置电压提升时，应根据不同的负载特性设置不同的提升电压值。
3. 转差补偿与谐振抑制
1）转差补偿：转差补偿可使异步电机的速度设定值保持恒定，不受负载影响，在负载跃变时将自动提升或减小设定频率，类似于闭环控制的转矩预控，如图3-5所示。
2）谐振抑制：在转差补偿后还有一路叠加的谐振抑制，在简易功能图上并没有体现，谐振抑制可以抑制空载运行中可能出现的有功电流波动。在使用同步电机时，通常在低速区V/F控制才比较平稳，而在高速区可能会出现振动，此时必须设置相应的参数将振动阻尼作为预设值激活，并且在多数应用中不得进行修改。若发现具有干扰效应的起振特性，可以较小幅度地逐步增大p1338的值，并分析其对系统造成的影响，如图3-6所示。
图3-4 线性特性下的电压提升示例
图3-5 转差补偿
图3-6 谐振抑制
本节以西门子SINAMICS G120XA变频器为例，如图3-7所示，简要地介绍如何通过面板调试V/F控制的相关参数。SINAMICS G120XA变频器是西门子专门为驱动风机或泵应用而研发的，对基础设施领域泵和风机应用进行了优化并开发了许多专用功能，可使用智能连接模块通过无线通信或IOP-2智能操作面板进行调试，设置简便、快捷。
图3-7 SINAMICS G120XA变频器产品外形
1. 变频器简易调试步骤（见图3-8）
图3-8 SINAMICS G120XA变频器简易调试步骤
①了解工艺应用类型、电机数据、外部接线等。
②初次调试时建议恢复出厂设置。
③出厂设置满足应用需求时可直接运行。
④快速调试时主要设置电机数据、输入与输出端子设置等。
⑤应用类型是否需要其他变频器功能。
⑥使能其他变频器功能，如级联控制、多泵控制等，并调试相关功能参数。
⑦永久保存备份变频器参数设置。
2. 快速调试设置
智能操作面板在变频器运行中应用非常广泛，其不仅可以调试和设置参数还可以实时地监控变频器的各种状态，如电机电流、电机速度、输出电压、输出频率等，对操作人员维护、点检设备时记录设备运行状态提供了便利。SINAMICS G120XA变频器操作面板如图3-9所示，通过操作面板设置变频器V/F控制的主要参数。
变频器初次上电时，一般会进入快速启动界面，在快速启动界面进行变频器的一些常规设置，如电机数据，包括电机额定电压、电流、功率、速度等；加减速时间；I/O设置，包括模拟控制、本地/远程模拟控制、USS控制等。也可以通过设置菜单进入快速启动界面，具体操作步骤如图3-10所示。
图3-9 SINAMICS G120XA变频器操作面板
图3-10 快速启动设置步骤
图3-10 快速启动设置步骤（续）
SINAMICS G120XA变频器为了提高控制性能，会默认进行电机数据的识别。对于V/F控制来说，其对电机数据依赖不强，因此简单应用、初次使用时，采用出厂设置，关闭电机数据识别即可起动电机运行，当然为了提高控制性能，最好进行电机数据的相关设置。
V/F控制的相关设置需要通过参数设置，具体步骤如图3-11所示。
图3-11 V/F控制参数设置
①通过参数p1300选择不同的特性曲线，例如：0为线性V/F，2为抛物线V/F。
②通过参数p1310、p1311、p1312设置不用的电压提升。电压升高的幅度随频率的升高而减小，这样在达到电机额定频率时也可以达到电机的额定电压。
③设置转差补偿相关参数，p1334为转差补偿的启动频率、p1335为转差补偿缩放。其中p1335以百分比的方式设置转差补偿的设定值，参考r0330（额定转差率）。
以上简单介绍了V/F控制的参数设置步骤，在实际应用中应根据不同的应用类型选择不同的参数调试。简单的应用可以不进行任何设置直接通电使用，但是一些较为复杂的应用，需要注意应根据不同的负载特性选择不同的特性曲线，激活不同的控制功能。例如在控制大惯量负载时，应设置合理的电压提升，并且关闭转差补偿及谐振抑制功能，以防止输出频率频繁的变化。通常在控制同步电机时需要打开谐振抑制功能以达到高速时的平稳运行，在纺织行业中通常应关闭转差补偿和谐振抑制来维持电机速度的恒定。
SINAMICS G120XA变频器针对风机和水泵应用开发了许多专用功能，如级联控制、多泵控制、霜冻保护、冷凝保护、气穴保护、注水和清堵等，感兴趣的读者可以阅读SIN-AMICS G120XA变频器操作说明书。