高壓變頻器在增安型無刷勵磁同步電動機(jī)上的應(yīng)用

　　3.3 調(diào)速范圍

　　對于無刷同步電動機(jī)，由于低速時勵磁發(fā)電機(jī)發(fā)出的電壓較低，同步電動機(jī)獲得的勵磁電流較小，其最大輸出轉(zhuǎn)矩（失步轉(zhuǎn)矩）較小，因此需要根據(jù)電機(jī)的勵磁-轉(zhuǎn)矩特性確定其最低運(yùn)行頻率。

　　一般來說，為了提高電機(jī)的調(diào)速運(yùn)行范圍，在轉(zhuǎn)速較低時，勵磁器向勵磁發(fā)電機(jī)的定子勵磁繞組輸出勵磁發(fā)電機(jī)的最大持續(xù)工作勵磁電流，此時勵磁發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子電樞繞組將輸出該轉(zhuǎn)速下最大的感應(yīng)電壓（仍小于其額定轉(zhuǎn)速下的額定電樞電壓），同步電動機(jī)也能獲得該轉(zhuǎn)速下的最大勵磁電流。

　　根據(jù)勵磁發(fā)電機(jī)在其最大持續(xù)工作勵磁電流下的輸出電壓、同步電動機(jī)轉(zhuǎn)子勵磁繞組電阻，以及同步電動機(jī)的勵磁-轉(zhuǎn)矩特性曲線，可以計(jì)算出各轉(zhuǎn)速下同步電動機(jī)的最大輸出轉(zhuǎn)矩（失步轉(zhuǎn)矩）。一般可以按照同步電動機(jī)最大輸出轉(zhuǎn)矩不小于該轉(zhuǎn)速條件下負(fù)載轉(zhuǎn)矩峰值的1.3倍的原則來確定同步電動機(jī)的最低運(yùn)行轉(zhuǎn)速（典型值為電機(jī)額定轉(zhuǎn)速的60%～70%）。

　　3.4 勵磁調(diào)節(jié)

　　（1）同步電動機(jī)在最低轉(zhuǎn)速運(yùn)行時，將從變頻器吸收一定的感性無功電流，功率因數(shù)滯后。隨著轉(zhuǎn)速的升高，其功率因數(shù)將逐漸升高，直至單位功率因數(shù)（pf=1）。為了降低損耗，提高系統(tǒng)效率，在功率因數(shù)到達(dá)單位功率因數(shù)之前，勵磁器應(yīng)向勵磁發(fā)電機(jī)的定子勵磁繞組輸出其最大持續(xù)工作勵磁電流。

　　（2）當(dāng)同步電動機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)一步升高時，將向變頻器發(fā)出感性的無功電流，功率因數(shù)超前，此時，為了降低損耗，提高系統(tǒng)效率，變頻器將根據(jù)其輸出功率因數(shù)，與勵磁器進(jìn)行通訊，降低勵磁器輸出到勵磁發(fā)電機(jī)的勵磁電流，使同步電動機(jī)在單位功率因數(shù)下運(yùn)行。

　　3.5 變頻停機(jī)過程

　　變頻器收到“立即停機(jī)”命令后，將停止向同步電動機(jī)的定子電樞繞組輸出電壓，同時通知勵磁器滅磁，勵磁發(fā)電機(jī)的勵磁電流快速衰減，同步電動機(jī)的勵磁電流通過滅磁電阻快速衰減，電機(jī)在負(fù)載和阻力轉(zhuǎn)矩的作用下逐漸停穩(wěn)。

　　3.6 失步保護(hù)

　　當(dāng)變頻器檢測到同步電動機(jī)失步時，立即停止向同步電動機(jī)的定子電樞繞組輸出電壓，同時通知勵磁器滅磁，報(bào)告故障。

　　4 節(jié)電情況

　　附表是現(xiàn)場所記錄的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)顯示出高壓變頻改造后節(jié)電效果是很好的。

　　5 結(jié)束語

　　本文基于無刷同步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)和原理，對無刷同步電動機(jī)變頻運(yùn)行時可能遇到的問題進(jìn)行了詳細(xì)的分析，提出了無刷同步電動機(jī)的變頻運(yùn)行方式，在該運(yùn)行方式下，變頻器可以驅(qū)動無刷同步電動機(jī)可靠、經(jīng)濟(jì)地調(diào)速運(yùn)行。另外在選擇變頻器時，容量須適當(dāng)考慮放大，此次我公司選擇型號為hivert-t10/192，額定電流為192a。