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(dāng)?shù)碾妷?,起動電機。
同步電機電樞電壓矢量與轉(zhuǎn)子磁極位置之間的夾角必須在某一范圍之內(nèi),如果不在這一范圍內(nèi),同步電機導(dǎo)致系統(tǒng)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(nèi),電機才能逐步進(jìn)入穩(wěn)定同步運行狀態(tài)。通過這一現(xiàn)象,我們可以確定變頻器應(yīng)用在同步電動機時最大的障礙是起動整步階段。
變頻器驅(qū)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(chǎn)生一定的定子電流。
(3)變頻器按照電機運行的轉(zhuǎn)動方向緩慢旋轉(zhuǎn)其施加在電樞繞組上的電壓矢量。最終使同步電機進(jìn)入同步運行狀態(tài),工序完成。
(4)變頻器按照預(yù)先設(shè)定的加速度和v/f曲線(即磁通給定),調(diào)節(jié)輸出電壓,逐漸加速到給定頻率。
(5)變頻器驅(qū)動同步電動機的穩(wěn)態(tài)運行與運行時的勵磁調(diào)節(jié)
由于變頻器驅(qū)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(zhuǎn)矩脈動,具有較高的可靠性。
在工況下,手動調(diào)節(jié)其勵磁電流,使變頻器的輸出電流最小,保持電流一直不變即可。實時調(diào)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(dá)勵磁給定信號及調(diào)整勵磁電流。
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