同步電機變頻器驅動原理及應用

　　工控摘要：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zui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。zui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zui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。