在变频器输出电压给同步电机定子之前,励磁装置首先通过具有一定励磁电流的同步电机的励磁绕组,然后变频器将适当的电压输出到同步电机的电枢绕组以启动电机。
同步电机的电枢电压矢量与转子磁极的位置之间的夹角必须在一定范围内,否则同步电机可能会导致系统失步,电机起动前的角度是任意的,因此必须将角度控制在这个范围内,才能逐步进入稳定的同步运行状态。通过这一现象,我们可以确定变频器在同步电机中应用的最大障碍是启动整个步进阶段。
变频器驱动的同步电机的起动过程主要分为以下几个步骤:
(1)励磁装置的激励。
(2)同步电机的电枢绕组受变频器施加的直流电压的影响,产生一定的定子电流。
(3)变频器根据电机的旋转方向,缓慢旋转施加在电枢绕组上的电压矢量。最后,同步电机进入同步运行状态,完成工作过程。
(4)变频器根据预先设定的加速度和v/f曲线(即给定的流量)调整输出电压,并逐渐加速到给定的频率。
(5)变频器驱动的同步电机的稳态运行和励磁调节。
由于变频器驱动同步电机而不安装速度/位置传感器控制方法,变频器输出波形为多级PWM波形,与控制异步电机波形相同,变频器与正弦电压源相似,无转矩脉动,可靠性高。
在工作条件下,励磁电流可以手动调节,使变频器的输出电流最小,电流保持不变。当励磁电流条件实时调整时,变频器可以测量同步电机的无功功率输出,向励磁装置发送励磁信号,并调节励磁电流。
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