刘志峰，石方亮，刘晓鹏，李 磊

（合肥工业大学 机械与汽车工程学院，安徽 合肥 230009）

1 引言

异步电动机的效率优化策略有恒功率因数控制、转差频率控制以及定子电流控制等方法，都属于通过控制电机变频过程实现电机近似效率最优的控制，给电机带来能效提升的同时，也给电机内部机械或电气量的高精准性控制目标提出了挑战[1-4]，电机频率和转速的精确映射目标便是其一。

在工程实际中，应用电机供电频率和电机转速之间的线性映射关系，通过成比例的改变电机供电频率达到所需转速输出的目的。但是由于异步电动机转差率的存在，而且转差率可变，使频率和转速的映射关系并非完全线性[5]，频率对电机实际转速的控制很难达到期望的效果。文献[1-3]所述方法虽然能使电机较精确地输出预期转速，但是需要对电机内部的参变量进行很多复杂的运算和控制。研究表明，异步电动机的转差率和负载相关，负载越大转差率越大，额定状态下，转差率等于额定转差率[6]。而且，转差率是异步电动机在变频调速过程中不可避免的一个参量，所以变频过程本身也是影响电机转差率的因素。研究电机转差率模型，分析异步电动机转差率同负载和频率之间的关系，并进行一定程度的量化表征，是实现异步电动机输出转速精确预测的基础。通过对某型号4极异步电动机变频调速控制过程和实测数据进行分析，确定电机转差率同供电频率和带负载率的相关性，利用统计学方法将其关系拟合成一条简单而有效的经验曲线，并在实验设备上加以验证，实现对电机转差率的量化和“可观可控”，并最终实现给定频率下电机实际输出转速的精确预测。……