變頻器驅動同步電動機的工作原理
用變頻器驅動同步電動機運行是通過帶勵起動完成的。工作原理為:變頻器向同步電機定子輸出電壓前,先由勵磁裝置向同步電機的勵磁繞組通以一定的勵磁電流,然后變頻器再向同步電機的電樞繞組輸出適當的電壓,起動電機。
同步電機電樞電壓矢量與轉子磁極位置之間的夾角必須在某一范圍之內,如果不在這一范圍內,同步電機導致系統可能失步。在電機起動前,夾角是任意的,所以必須將夾角控制到這一范圍內,電機才能逐步進入穩定同步運行狀態。通過這一現象,我們可以確定變頻器應用在同步電動機時最大的障礙是起動整步階段。
變頻器驅動同步電動機的起動整步過程主要分為以下幾個步驟(1)勵磁裝置投勵。
(2)同步電機的電樞繞組會受到變頻器施加的直流電壓,產生一定的定子電流。
(3)變頻器按照電機運行的轉動方向緩慢旋轉其施加在電樞繞組上的電壓矢量。最終使同步電機進入同步運行狀態,工序完成。
(4)變頻器按照預先設定的加速度和v/f曲線(即磁通給定),調節輸出電壓,逐漸加速到給定頻率。
變頻器驅動同步電動機的穩態運行與運行時的勵磁調節由于變頻器驅動同步電機時使用無需安裝速度/位置傳感器的控制方法,而變頻器輸出波形為多電平pwm波形,與控制異步電機時的波形相同,變頻器類似于正弦電壓源,無轉矩脈動,具有較高的可靠性。
在工況下,手動調節其勵磁電流,使變頻器的輸出電流最小,保持電流一直不變即可。實時調整勵磁電流工況時,變頻器可以實測其輸出給同步電機的無功功率,向勵磁裝置下達勵磁給定信號及調整勵磁電流。
變頻電機和普通電機的區別到底有什么?變頻電機一般分為恒轉矩專用電動機,用于有反饋矢量控制的帶測速裝置的專用電動機以及中頻電動機等。 在實際應用中我們發現變頻電機和普通電機還是有蠻大區別的。
兩者的穩定性和使用壽命是不一樣的,而且變頻電機更省電,它的使用范圍更廣泛。變頻電機的散熱系統更強勁;變頻電機加強了槽絕緣,一是絕緣材料加強,一是加大槽絕緣的厚度,以提高承受高頻電壓的水平。同時變頻電機增大了電磁負荷。普通電機工作點基本在磁飽和拐點,如果用做變頻,易飽和,產生較高的激磁電流,而變頻電機在設計時增大了電磁負荷,使磁路不易飽和。
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