A6824 9199-00090励磁发电机转子电枢绕组感应的电压逐渐升高

A6824 9199-00090随着电机的加速，励磁发电机转子电枢绕组感应的电压逐渐升高，当其高于旋转整流器的最低工作电压时，旋转整流器控制电源上电。由于此时同步电动机工作在同步运行状态下，其转子角的少量摆动在励磁绕组上感应出较低频率的电压，该电压的周期满足滑差频率判据。旋转整流器在检测到该电压后，立即触发整流晶闸管，向同步电动机的转子励磁绕组投入励磁电流。由于此时电机的转速仍然较低，励磁发电机的电枢电压较低，因而向同步电动机输出的励磁电流也较低。投入励磁后，同步电动机的定子电枢电流将有所降低，随着电机的加速，励磁发电机输出的电压逐渐增加，同步电动机获得的励磁电流也逐渐增加，同步电动机的定子电枢电流逐渐降低至额定电流之下。

A6824 9199-00090当电机转速增至最低运行转速(调速区间下限)后，变频器通知励磁器将励磁发电机的定子励磁电流调整为励磁发电机的最大持续工作励磁电流(或额定励磁电流)，电机起动过程完成，电机可以在该转速下加载运行，或者根据工艺需要，加速至期望的转速运行。

由于上述电机起动过程较短(其典型值约为30s)，且通常启动前励磁发电机和同步电动机绕组温度不高，因此这一过程不会导致励磁发电机和同步电动机过热。

3.3　调速范围

A6824 9199-00090对于无刷同步电动机，由于低速时励磁发电机发出的电压较低，同步电动机获得的励磁电流较小，其最大输出转矩(失步转矩)较小，因此需要根据电机的励磁-转矩特性确定其最低运行频率。

一般的，为了提高电机的调速运行范围，在转速较低时，励磁器向励磁发电机的定子励磁绕组输出励磁发电机的最大持续工作励磁电流，此时励磁发电机的转子电枢绕组将输出该转速下最大的感应电压(仍小于其额定转速下的额定电枢电压)，同步电动机也能获得该转速下的最大励磁电流。

A6824 9199-00090根据励磁发电机在其最大持续工作励磁电流下的输出电压、同步电动机转子励磁绕组电阻，以及同步电动机的励磁-转矩特性曲线，可以计算出各转速下同步电动机的最大输出转矩(失步转矩)。一般可以按照同步电动机最大输出转矩不小于该转速条件下负载转矩峰值的1.3倍的原则来确定同步电动机的最低运行转速(典型值为电机额定转速的60%至70%)。

3.4　励磁调节

(1)同步电动机在最低转速运行时，将从变频器吸收一定的感性无功电流，功率因数滞后。随着转速的升高，其功率因数将逐渐升高，直至单位功率因数(pf=1)。为了降低损耗，提高系统效率，在功率因数到达单位功率因数之前，励磁器应向励磁发电机的定子励磁绕组输出其最大持续工作励磁电流。

(2)当同步电动机转速进一步升高时，将向变频器发出感性的无功电流，功率因数超前，此时，为了降低损耗，提高系统效率，变频器将根据其输出功率因数，与励磁器进行通讯，降低励磁器输出到励磁发电机的励磁电流，使同步电动机在单位功率因数下运行。

3.5　变频停机过程

变频器收到“立即停机”命令后，将停止向同步电动机的定子电枢绕组输出电压，同时通知励磁器灭磁，励磁发电机的励磁电流快速衰减，同步电动机的励磁电流通过灭磁电阻快速衰减，电机在负载和阻力转矩的作用下逐渐停稳。

3.6　失步保护

当变频器检测到同步电动机失步时，立即停止向同步电动机的定子电枢绕组输出电压，同时通知励磁器灭磁，报告故障。

4　结束语

本文基于无刷同步电动机的结构和原理，对无刷同步电动机变频运行时可能遇到的问题进行了详细的分析，提出了无刷同步电动机的变频运行方式，在该运行方式下，变频器可以驱动无刷同步电动机可靠、经济地调速运行。

ABB DSTC190

ABB DSTA131

ABB PFTL101A  2.0kN 3BSE004172R1

GE EPSCPE100-ABAE

SCHNEIDER SH100/30060/3/1/00/20/00/20

GE URSHA

GE IS200DAMCG1A

GE IS200DAMDG1A

GE IS215ACLEH1B

ABB UCD240A

PROSOFT MVI56E-MCMR

PROSOFT MVI56-MNET

PROSOFT ILX34-MBS485

HIMA F3237

WOODWARD 5466-1035

HONEYWELL CC-GAIX21

GE IS230TNDSH2A

PROSOFT MVI56E-MCM

BENTLY 3500/42 125672-02

ABB KUD181A01  3BHE013431R0001

SCHNEIDER SH31003P02A2000

SCHNEIDER SH055/80013/0/0/00/00/00/11/00

SCHNEIDER SH070/60030/0/0/00/00/00/11/00

SCHNEIDER SH100/30100/0/0/00/00/00/11/00

SCHNEIDER SH100/40060/0/0/00/00/00/11/00

SCHNEIDER SH140/30200/0/0/00/00/00/11/00

SCHNEIDER SH140/30270/0/0/00/00/00/11/00

KOLLMORGEN DBL4-N00750-0R2-000-S40

GE F650BFBF1G0HI

ABB XVC769AE101   3BHE006373R0101

HONEYWELL 8C-PCNT02

HONEYWELL FE-USI-0002

HONEYWELL CC-PAIH01

REXROTH MHD115C-058-NG1-AN

PROSOFT PLX32-EIP-MBTCP

ABB XVC767AE105 3BHB007209R0105

ABB UBC717BE101 3BHE021887R0101

KOLLMORGEN AKM32D-ANCNR-00

PROSOFT 5102-MCM3-101S

ABB PP877 3BSE069272R2

NI PCIE-6612

PROSOFT MVI56E-MNET

ABB SR511 3BSE000863R0001

NI SBRIO-9607

EMERSON PR6423/000-031-CN+CON021

GE IS220UCSAH1A

GE IS420UCSBH4A

RELIANCE WR-D4007

ALSTOM V0701596-001102

ABB PFSK152 3BSE018877R1

EMERSON MMS3120/022-000

GE GESSBS-6AH256

A-B 1326AB-B720F-M2L/B