A6824 9199-00090隨著電機的加速，勵磁發(fā)電機轉(zhuǎn)子電樞繞組感應(yīng)的電壓逐漸升高，當其高于旋轉(zhuǎn)整流器的最低工作電壓時，旋轉(zhuǎn)整流器控制電源上電。由于此時同步電動機工作在同步運行狀態(tài)下，其轉(zhuǎn)子角的少量擺動在勵磁繞組上感應(yīng)出較低頻率的電壓，該電壓的周期滿足滑差頻率判據(jù)。旋轉(zhuǎn)整流器在檢測到該電壓后，立即觸發(fā)整流晶閘管，向同步電動機的轉(zhuǎn)子勵磁繞組投入勵磁電流。由于此時電機的轉(zhuǎn)速仍然較低，勵磁發(fā)電機的電樞電壓較低，因而向同步電動機輸出的勵磁電流也較低。投入勵磁后，同步電動機的定子電樞電流將有所降低，隨著電機的加速，勵磁發(fā)電機輸出的電壓逐漸增加，同步電動機獲得的勵磁電流也逐漸增加，同步電動機的定子電樞電流逐漸降低至額定電流之下。

A6824 9199-00090當電機轉(zhuǎn)速增至最低運行轉(zhuǎn)速(調(diào)速區(qū)間下限)后，變頻器通知勵磁器將勵磁發(fā)電機的定子勵磁電流調(diào)整為勵磁發(fā)電機的最大持續(xù)工作勵磁電流(或額定勵磁電流)，電機起動過程完成，電機可以在該轉(zhuǎn)速下加載運行，或者根據(jù)工藝需要，加速至期望的轉(zhuǎn)速運行。

由于上述電機起動過程較短(其典型值約為30s)，且通常啟動前勵磁發(fā)電機和同步電動機繞組溫度不高，因此這一過程不會導(dǎo)致勵磁發(fā)電機和同步電動機過熱。

3.3　調(diào)速范圍

A6824 9199-00090對于無刷同步電動機，由于低速時勵磁發(fā)電機發(fā)出的電壓較低，同步電動機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)電機的勵磁-轉(zhuǎn)矩特性確定其最低運行頻率。

一般的，為了提高電機的調(diào)速運行范圍，在轉(zhuǎn)速較低時，勵磁器向勵磁發(fā)電機的定子勵磁繞組輸出勵磁發(fā)電機的最大持續(xù)工作勵磁電流，此時勵磁發(fā)電機的轉(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)，同步電動機也能獲得該轉(zhuǎn)速下的最大勵磁電流。

A6824 9199-00090根據(jù)勵磁發(fā)電機在其最大持續(xù)工作勵磁電流下的輸出電壓、同步電動機轉(zhuǎn)子勵磁繞組電阻，以及同步電動機的勵磁-轉(zhuǎn)矩特性曲線，可以計算出各轉(zhuǎn)速下同步電動機的最大輸出轉(zhuǎn)矩(失步轉(zhuǎn)矩)。一般可以按照同步電動機最大輸出轉(zhuǎn)矩不小于該轉(zhuǎn)速條件下負載轉(zhuǎn)矩峰值的1.3倍的原則來確定同步電動機的最低運行轉(zhuǎn)速(典型值為電機額定轉(zhuǎn)速的60%至70%)。

3.4　勵磁調(diào)節(jié)

(1)同步電動機在最低轉(zhuǎn)速運行時，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)到達單位功率因數(shù)之前，勵磁器應(yīng)向勵磁發(fā)電機的定子勵磁繞組輸出其最大持續(xù)工作勵磁電流。

(2)當同步電動機轉(zhuǎn)速進一步升高時，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)，與勵磁器進行通訊，降低勵磁器輸出到勵磁發(fā)電機的勵磁電流，使同步電動機在單位功率因數(shù)下運行。

3.5　變頻停機過程

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

3.6　失步保護

當變頻器檢測到同步電動機失步時，立即停止向同步電動機的定子電樞繞組輸出電壓，同時通知勵磁器滅磁，報告故障。

4　結(jié)束語

本文基于無刷同步電動機的結(jié)構(gòu)和原理，對無刷同步電動機變頻運行時可能遇到的問題進行了詳細的分析，提出了無刷同步電動機的變頻運行方式，在該運行方式下，變頻器可以驅(qū)動無刷同步電動機可靠、經(jīng)濟地調(diào)速運行。

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