P理論

交流調速的功率控制原理（P理論）
—揭示電機調速實質的新理論
理論創始人： 屈維謙（中國）
性質： 中國自主智慧財產權的 電機調速新理論
關鍵字：功率控制 調速 工業節能 節能 節電 電機調速 內饋調速 斬波 斬波內饋 斬波控制
P理論的內涵與推論
●交流調速的實質在於控制其機械功率，電機轉速與機械功率成正比。改變機械功率的主要機理有兩種，即電磁功率控制和損耗功率控制。電磁功率控制改變的是理想空載轉速，損耗功率控制是增大轉速降。前者為高效率節能型調速，後者為低效率耗能型調速。調速的技術性能取決於調速機理，機理相同但方法不同的調速，技術性能是一致的。
●內饋調速與變頻調速同屬於電磁功率控制，區別在於控制的對象不同，內饋調速控制的是轉子，變頻調速控制的是定子，兩者的調速性能基本一致，傳統理論把兩者劃分為變頻和變轉差率的觀點缺乏科學根據而且背離實際。
●機械特性是調速性能的集中體現。凡是平行特性曲線的調速必然是電磁功率控制、高效率的；凡是匯交特性曲線的調速必然是損耗功率控制、低效率的。
P理論的簡要證明
根據圖1 異步機功率圓模型，轉速按力學定律表達為
式中：Pm為異步機輸出的機械功率；
Tfz為異步機的負載轉矩。
顯然，負載轉矩是由機械負載性質所決定的客觀存在，不能成為調速控制量，因此，惟有控制機械功率才能實現調速。
改變機械功率PM的方法：
根據能量轉換和守恆定律，對於轉子
其中:Pem為定子傳輸給轉子的電磁功率；
△p2為轉子的損耗功率。
結合公式(1),異步機轉速為
於是調速有改變電磁功率Pem和損耗功率△P2兩種機理。
●定子、轉子控制
高效率的交流調速關鍵是如何控制電磁功率的Pem，至於選擇定子控制還是轉子控制，僅僅是控制的對象不同，並沒有本質的區別。
●定子控制與轉子控制的對比
變頻調速是定子控制的典型代表，特點是通過控制定子電壓改變定子的電磁功率，為了避免調壓時破壞主磁通恆定（否則將產生較大的損耗），必須同時輔以變頻，使電壓與頻率的比值為定值。定子控制的優點是適用於鼠籠型異步機，主要缺點是在高壓交流調速時，控制裝置承受電源高壓，經濟性和可靠性變差。另外，由於需要控制電壓和頻率兩個變數，技術較為複雜。
內饋調速是轉子控制的典型代表。特點是通過附加電勢直接改變轉子的電磁功率，同時將其回饋到定子特設的內饋繞組。內饋調速的突出優點是迴避了定子高壓，實現了高壓電機低壓控制，技術簡單，可靠性高，成本低廉。缺點是轉子存在滑環和電刷。目前經過改進，已經使電刷的連續運行壽命提高了3倍，大大減少了維護量。