交流電動機通常與變頻器（VFD）配對，變頻驅動器通過調節供電電壓的頻率來控制電動機速度。根據所需的速度調節應用和水平，可以通過標量或矢量方法控制變頻器。最常見的變頻器控制類型是稱為每赫茲伏特（V / Hz）或每頻率伏特（V / f）的標量方法。
V / Hz控制如何工作
交流電機設計用於恆定強度的磁場（磁通量）。磁場強度與電壓（V）與頻率（Hz）之比或V / Hz成比例。但是，根據同步速度方程，變頻器通過改變施加電壓的頻率來控制電動機速度：
N = 120 * f / P.
哪裡：
N =電機速度（RPM）
f =輸入電壓頻率
P =電機極數
圖1
圖1：V / Hz控制保持電壓（V）和頻率（Hz）之間
改變電壓頻率會影響電動機速度和磁場強度。當頻率降低時（對於較慢的電動機速度），磁場增加，併產生過多的熱量。當頻率增加時（對於更高的電動機速度），磁場減小，並且產生更低的扭矩。為了保持磁通量恆定，V / Hz比必須保持恆定。無論頻率如何，這都可以保持扭矩產生穩定。
變頻器驅動的V / Hz控制通過改變電壓和頻率來避免磁場強度的這種變化，以便保持恆定的V / Hz比。適當的V / Hz比由電機的額定電壓和頻率給出。例如，額定電壓為230 V和60 Hz的電機將始終以3.83的V / Hz比率運行（230/60 = 3.83）。
傳統的V / Hz控制不使用反饋，只根據外部速度命令改變電機的電壓和頻率。對於閉環V / Hz控制，可以添加編碼器反饋來測量電機的實際速度。基於實際速度和命令速度之間的差異生成誤差信號，並且控制器生成新的頻率命令以補償誤差。雖然它改善了速度調節，但由於編碼器和反饋硬件的成本和複雜性增加，閉環V / Hz控制並不常見。
V / Hz控制的性能和優點
V / Hz控制是用於控制變頻器的簡單，低成本的方法，並且通常被認為是最常見的變頻器控制方案。它適用於恆轉矩和可變轉矩應用，可在零速時提供高達150％的額定轉矩，適用於啟動和峰值負載。速度調節範圍為最大額定頻率的2％至3％，因此該方法不適用於精確速度控制至關重要的應用。V / Hz控制最常見的用途是驅動風扇和鼓風機等工業設備。
與其他方法相比，V / Hz控制的一個獨特優勢是它允許單個VFD操作多個電機。所有電機將同時啟動和停止，並且它們將以相同的速度運行，這在一些處理應用中是有益的，例如加熱和冷卻。
圖2
圖2：V / Hz控制方法允許一個VFD控制冷卻塔中的四個電機。
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