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1、第一章 同步電動(dòng)機(jī)原理與結(jié)構(gòu),第1節(jié)、西門子同步電機(jī)的類型 有刷勵(lì)磁的同步電機(jī), 無刷可調(diào)勵(lì)磁的同步電機(jī) 永磁鐵勵(lì)磁的同步電機(jī) 開關(guān)磁電阻電動(dòng)機(jī) 第2節(jié)、無刷可調(diào)勵(lì)磁的同步電機(jī)的結(jié)構(gòu) 1、外形如圖1-1所示。 2、剖面圖如圖1-2所示。 3、定子（電樞）如1-3所示 4、轉(zhuǎn)子如1-4所示,第5節(jié)同步電動(dòng)機(jī)的內(nèi)部電路第6節(jié)同步電動(dòng)機(jī)的變頻起動(dòng)、停止、運(yùn)行。,第3節(jié)同步電動(dòng)機(jī)各部分的功能 第4節(jié)同步電動(dòng)機(jī)的工作原理,第一節(jié)、同步電機(jī)的分類 有刷可調(diào)勵(lì)磁的同步電機(jī) 有刷可調(diào)勵(lì)磁的同步電機(jī)，是最常見一種，容量比較大，轉(zhuǎn)子直流勵(lì)磁可由靜止勵(lì)磁裝置通過集流環(huán)和電刷送到組中，由于電刷集流環(huán)的存在，增加了維修

2、工作量并限制了其在劣勢(shì)環(huán)境下工作。,2、無刷可調(diào)勵(lì)磁的同步電機(jī) 無刷勵(lì)磁同步電動(dòng)機(jī)的目前同步電動(dòng)機(jī)流行的無刷勵(lì)磁系統(tǒng)。一般選用繞線轉(zhuǎn)子異步發(fā)電機(jī)作為交流勵(lì)磁機(jī)(電源)，交流勵(lì)磁機(jī)的定子三相繞組接由雙向晶閘管組成的固態(tài)三相交流調(diào)壓器，交流勵(lì)磁機(jī)的轉(zhuǎn)子與同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子同軸。當(dāng)同步電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)，交流勵(lì)磁機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組就感應(yīng)出交流三相電動(dòng)勢(shì)，經(jīng)過固定在同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子軸上的二極管整流器變換成直流電流，供給同步電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁繞組。這樣就省掉了電刷和集電環(huán)。,3、永磁鐵勵(lì)磁的同步電機(jī) 永磁同步電動(dòng)機(jī)伺服系統(tǒng) 用于小功率(小于I0kW)、要求有良好的靜態(tài)性能和高動(dòng)態(tài)響應(yīng)的伺服驅(qū)動(dòng)中，如數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人等。在性能

3、上已達(dá)到甚至超過了直流伺服裝置的性能，而且堅(jiān)固性、可靠性方面比直流伺服裝置優(yōu)越。與異步電動(dòng)機(jī)相比，它的主要優(yōu)點(diǎn)是消除了轉(zhuǎn)子損耗，但另一方面，減弱勵(lì)磁保持恒功率調(diào)這比較困難；目前這種系統(tǒng)正向智能化、高精度化的方向發(fā)展,4、開關(guān)磁電阻電動(dòng)機(jī) 開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng) 此系統(tǒng)是機(jī)電一體化的典型產(chǎn)品，堅(jiān)固耐用，適于較惡劣環(huán)境，容量能做到，200kw，為中等容量的同步電動(dòng)機(jī)變頻傳動(dòng)，可用于輕工、化工、機(jī)床、冶金等行業(yè)，取代直流調(diào)速系統(tǒng)。由于開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的特殊性，本書將不做重點(diǎn)闡述,第2節(jié)、無刷可調(diào)勵(lì)磁的同步電機(jī)的結(jié)構(gòu) 1、外形如圖1-1所示。,2、西門子同步電動(dòng)機(jī)主要參數(shù),額定功率：22000KW 額定

4、電壓：24800V 額定電流：21470A 轉(zhuǎn)速范圍：31205040r/min 額定轉(zhuǎn)速：4800r/min 最高轉(zhuǎn)速：5545r/min 頻率范圍：52 84HZ 額定轉(zhuǎn)矩：43.8KNm,3、西門子同步機(jī)剖面圖如圖1-2所示。,4、同步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)由以下部分組成:,分為電動(dòng)機(jī)和主勵(lì)磁發(fā)電機(jī)兩大部分 電動(dòng)機(jī)由定子和轉(zhuǎn)子組成 主勵(lì)磁發(fā)電機(jī)由主勵(lì)磁發(fā)電機(jī)定子和轉(zhuǎn)子組成 主勵(lì)磁發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子和電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子共軸 主勵(lì)磁發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子上裝旋轉(zhuǎn)整流器,為電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子提供勵(lì)磁電流.,5、同步電動(dòng)機(jī)的定子轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)結(jié)構(gòu),6、主勵(lì)磁發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)圖,（1）、 主勵(lì)磁 發(fā)電機(jī)定子,（2） 主 勵(lì) 磁 發(fā) 電 機(jī) 定 子 無

5、線 圈,7、主勵(lì)磁發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)圖,第三節(jié)同步電動(dòng)機(jī)各部分功能,1定子 同步電機(jī)定子與異步電機(jī)定子結(jié)構(gòu)基本相同，由鐵芯、電樞繞組、機(jī)座以及端蓋等結(jié)構(gòu)部件組成。 定子鐵芯是構(gòu)成磁路的部件，一般采用硅鋼片疊裝而成，以減少磁滯和渦流損耗。定子沖片分段疊裝，每段之間有通風(fēng)槽片，以構(gòu)成徑向通風(fēng)。大型同步電機(jī)由于尺寸太大，硅鋼片常被制成扇形沖片，然后組裝成圓形。 電樞繞組為三相對(duì)稱交流繞組，多為雙層繞組，嵌裝在定子槽內(nèi)。 定子機(jī)座是文承部件，用于安放定子鐵芯和電樞繞組，并構(gòu)成所需的通風(fēng)路徑，因此要求它有足夠的剛度和強(qiáng)度。大型同步電機(jī)的機(jī)座都采用鋼板焊接結(jié)構(gòu)。 端蓋的作用與異步電機(jī)相同，將電機(jī)本體的兩端封蓋

6、起來，并與機(jī)座、定子鐵芯和轉(zhuǎn)子一起構(gòu)成電機(jī)內(nèi)部完整的通風(fēng)系統(tǒng),2轉(zhuǎn)子 同步電機(jī)轉(zhuǎn)子與異步電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)不同，通常由轉(zhuǎn)子鐵芯、轉(zhuǎn)軸、繞組和滑環(huán)等組成。 同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)有兩種類型，可分為隱極式和凸極式兩種。 隱極式轉(zhuǎn)子如圖所示，轉(zhuǎn)子呈圓柱形，無明顯的磁極。隱極式轉(zhuǎn)子的圓周上開槽，槽中嵌放分布式直流勵(lì)磁繞組。隱極式轉(zhuǎn)子的機(jī)械強(qiáng)度高，故多用于高速同步電機(jī)，例如汽輪發(fā)電機(jī)。在同步電機(jī)運(yùn)行過程中，轉(zhuǎn)子由于高速旋轉(zhuǎn)而承受很大的機(jī)械應(yīng)力，所以隱極式轉(zhuǎn)子大多由整塊強(qiáng)度高和導(dǎo)磁性能好的鑄鋼或鍛鋼加工而成。隱極電機(jī)的氣隙是均勻的，圓周上各處的磁阻相同,凸極式轉(zhuǎn)子如圖所示，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，磁極形狀與直流機(jī)相似，磁極上

7、裝有集中式直流勵(lì)磁繞阻。凸極式轉(zhuǎn)子制造方便，容易制成多極，但是機(jī)械強(qiáng)度低，多用于中速或低速的場(chǎng)合，例如，水輪發(fā)電機(jī)或者柴油發(fā)電機(jī)。凸極電機(jī)的氣隙是不均勻的，圓周上各處的磁阻各不相同，在轉(zhuǎn)子磁極的幾何中線處氣隙最大，磁阻也大。 習(xí)慣上我們稱轉(zhuǎn)子繞組的軸線為直軸，用符號(hào)d表示，兩極之間的中線稱為交軸，用符號(hào)q表示。,此外，同步電機(jī)轉(zhuǎn)子磁極表面都裝有類似籠型異步電機(jī)轉(zhuǎn)子的短路繞組，由嵌入磁極表面的若干銅條組成，這些銅條的兩端用短路環(huán)聯(lián)結(jié)起來。此繞組在同步發(fā)電機(jī)中起到了抑制轉(zhuǎn)子機(jī)械振蕩的作用，稱為阻尼繞組；在同步電動(dòng)機(jī)中主要作起動(dòng)繞組使用，同步運(yùn)行時(shí)也起穩(wěn)定作用。 滑環(huán)裝在轉(zhuǎn)子軸上，經(jīng)引線接至勵(lì)磁繞組

8、，并由電刷接到勵(lì)磁裝置。,第4節(jié)、 同步電機(jī)的勵(lì)磁方式 同步電機(jī)的直流勵(lì)磁電流需要從外部提供，供給同步電機(jī)勵(lì)磁電流的裝置稱為勵(lì)磁系統(tǒng)，獲得勵(lì)磁電流的方法稱為勵(lì)磁方式。按照所采用的整流裝置不同，勵(lì)磁系統(tǒng)可以分為以下幾種。 (1)直流發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)。這是傳統(tǒng)的勵(lì)磁系統(tǒng)，由裝在同步電機(jī)轉(zhuǎn)軸上的小型直流發(fā)電機(jī)供電。這種專供勵(lì)磁的直流發(fā)電機(jī)稱為勵(lì)磁機(jī)。 (2)靜止整流器勵(lì)磁系統(tǒng)。這種勵(lì)磁方式是將同軸的交流勵(lì)磁機(jī)(小容量同步發(fā)電機(jī))或者主發(fā)電機(jī)發(fā)出的交流電經(jīng)過靜止的整流裝置變換成直流電后，由集電環(huán)引入主發(fā),電機(jī)勵(lì)磁繞組供給所需的直流勵(lì)磁。 (3)旋轉(zhuǎn)整流器勵(lì)磁系統(tǒng)。這種勵(lì)滋方式是將同軸交流勵(lì)磁機(jī)做成旋轉(zhuǎn)電

9、樞式，并將整流器裝置固定在此電樞上一起旋轉(zhuǎn)，組成了旋轉(zhuǎn)整流器勵(lì)磁系統(tǒng)，將交流勵(lì)磁發(fā)電機(jī)輸出的交流電整流后，直接供給勵(lì)磁繞組。這種勵(lì)磁方式完全省去集電環(huán)、電刷等滑動(dòng)接觸裝置，成為無刷勵(lì)磁系統(tǒng)，在大容量發(fā)電機(jī)中得到廣泛應(yīng)用。,第5節(jié) 同步電動(dòng)機(jī)的工作原理,同步電機(jī)的工作原理： 圖4l是具有一對(duì)磁極的三相同步電機(jī)的工作原理圖。根據(jù)電機(jī)可逆原理，同步電機(jī)與其他電機(jī)一樣，既可以作發(fā)電機(jī)運(yùn)行，也可以作電動(dòng)機(jī)運(yùn)行。下面介紹同步電機(jī)的工作原理。 三相同步電機(jī)運(yùn)行時(shí)存在兩個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)：定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。當(dāng)對(duì)稱三相電流流過定子對(duì)稱三相繞組時(shí)，將在空氣隙中產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)。 它的旋轉(zhuǎn)速度為同步速度，即nl60

10、f1p；它的旋轉(zhuǎn)方向是從超前電流相轉(zhuǎn)向滯后電流相；當(dāng)某相電流達(dá)到最大值的瞬間，旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)恰好轉(zhuǎn)到該相繞組軸線處。這個(gè)旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)是以電氣方式形成的。,同步電機(jī)不論作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行還是作為電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，只要其定子三相繞組中流過對(duì)稱三相電流，都將在空氣隙中產(chǎn)生上述旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)，建立旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。同步電機(jī)的定子繞組通常被稱為電樞繞組，因此，上述磁動(dòng)勢(shì)又稱為電樞磁動(dòng)勢(shì)，而相應(yīng)的磁場(chǎng)稱為電樞磁場(chǎng)。 在同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子上裝有由直流勵(lì)磁產(chǎn)生的磁極，磁極與轉(zhuǎn)子無相對(duì)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)輪子旋轉(zhuǎn)時(shí)，以機(jī)械方式形成旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)，并在氣隙中形成另一種旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。由于此磁場(chǎng)隨轉(zhuǎn)子一同旋轉(zhuǎn)，所以又被稱為直流勵(lì)磁的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。 同步電機(jī)的空氣隙間存在著

11、兩種不同方式產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。當(dāng)這兩個(gè)磁場(chǎng)的空間位位置不同時(shí)，,同步電機(jī)的空氣隙之間存在著兩種不同方式產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。當(dāng)這兩個(gè)磁場(chǎng)的空間位置不同時(shí)，由于磁極問同性相斥、異性相吸的原理，它們之間便會(huì)產(chǎn)生相互作用的電磁力。 同步電機(jī)的定子磁場(chǎng)和轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)均以同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，但空間相位不同。當(dāng)切割靜止的定子繞組時(shí)，兩旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在定子三相繞組中感應(yīng)出頻率相同、時(shí)間相位不同的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。繞組中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的時(shí)間相位差與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)問的空間相位差相等。,在穩(wěn)態(tài)對(duì)稱運(yùn)行時(shí)，無論是定子磁場(chǎng)或是轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)都以同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，與轉(zhuǎn)子繞組沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，因而不會(huì)在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。 如果不考慮飽和現(xiàn)象，可以采用疊加原理，將轉(zhuǎn)

12、子磁場(chǎng)與定子磁場(chǎng)在定子三相繞組中感應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)分別計(jì)算后再疊加。實(shí)際上，當(dāng)電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，其磁路總是飽和的。如果考慮飽和現(xiàn)象，疊加原理不再適用，必須把電樞磁動(dòng)勢(shì)與轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢(shì)合并成合成磁動(dòng)勢(shì)，再由合成磁動(dòng)勢(shì)確定合成磁場(chǎng)及所感應(yīng)的合成電動(dòng)勢(shì)。 同步電機(jī)的定子磁場(chǎng)和轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)之間沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)。但是由于負(fù)載的影響，兩個(gè)磁場(chǎng)之間的相對(duì)位置卻是不同的。,這個(gè)相對(duì)位置決定了同步電機(jī)的運(yùn)行方式。當(dāng)同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子在原動(dòng)機(jī)的拖動(dòng)下，轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)順著旋轉(zhuǎn)方向超前于電樞磁場(chǎng)運(yùn)行時(shí)，定子磁場(chǎng)作用到轉(zhuǎn)子上的轉(zhuǎn)矩是制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，原動(dòng)機(jī)只有克服電磁轉(zhuǎn)矩才能拖動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。這時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)子從原動(dòng)機(jī)輸入機(jī)械功率，從定子輸出電功率，則同步電機(jī)工作

13、于發(fā)電機(jī)運(yùn)行方式。反之，當(dāng)轉(zhuǎn)子磁劇頃著旋轉(zhuǎn)方向滯后于定子磁場(chǎng)運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)子會(huì)受到與其轉(zhuǎn)向相同的電磁轉(zhuǎn)矩的作用。這時(shí)，電摳磁場(chǎng)作用到轉(zhuǎn)子上的轉(zhuǎn)矩是拖動(dòng)轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)子拖動(dòng)外部機(jī)械負(fù)載旋轉(zhuǎn)，則同步電機(jī)工作于電動(dòng)機(jī)運(yùn)行方式。,第6節(jié)、同步電動(dòng)機(jī)內(nèi)部電路（主副勵(lì)磁電路）,6.1、同步電動(dòng)機(jī)內(nèi)部電路在機(jī)內(nèi)的分布位置,如下3個(gè)圖可知：它有定子線圈，轉(zhuǎn)子勵(lì)磁整流電路，有滅磁電路、勵(lì)磁發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電路等。,6.2、內(nèi)部電路總圖,定子線圈：是接變頻器的輸出，是驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的功率來源。并產(chǎn)生轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，拖動(dòng)轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)， 轉(zhuǎn)子勵(lì)磁整流電路為轉(zhuǎn)子勵(lì)磁 有滅磁電路為保護(hù)轉(zhuǎn)子電路正常工作 勵(lì)磁發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電路為勵(lì)磁發(fā)電機(jī)提供勵(lì)磁電源 內(nèi)

14、部電路總圖如下,6.2.1、滅磁電阻電路及電阻外觀圖,（滅磁電阻參數(shù)， 電阻結(jié)構(gòu)）,1、滅磁電阻電路,1）滅磁電阻電路工作原理,該無刷勵(lì)磁系統(tǒng)的工作原理是：旋轉(zhuǎn)整流器采用三相橋式整流電路，并具有滅磁保護(hù)控。 無刷勵(lì)磁同步電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)過程中，當(dāng)轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組兩端1Fl、1F2所感應(yīng)的超高交流過電壓，在勵(lì)磁繞組兩端1F2對(duì)1F1而言為正時(shí)，勵(lì)磁繞組正半周感應(yīng)電流由1F2經(jīng)滅磁電阻Rf1、Rf2三相橋式整流器二極整流管VDlVD4、VD2VD5、VD3VD6導(dǎo)通至1Fl。此導(dǎo)通電流，在滅磁保護(hù)控制電路的雙串聯(lián)晶閘管VTl、VT2的G極施加的是一個(gè)反向偏壓，因此它處于阻斷狀態(tài)。,當(dāng)轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組兩端1Fl

15、、對(duì)1F2而言為正時(shí)，滅磁保護(hù)控制電路雙串聯(lián)半導(dǎo)體晶閘管T3、VT4的G極是由雙串聯(lián)穩(wěn)壓二極管VSl和VS2、VS3和VS4組成，當(dāng)施加的電壓達(dá)到設(shè)計(jì)的規(guī)定值時(shí)，就立即處于反向擊穿的導(dǎo)通狀態(tài)，勵(lì)磁繞組負(fù)半周感應(yīng)電流經(jīng)穩(wěn)壓二極管VSl和VS2、VS3和VS4流入雙串聯(lián)晶閘管VT3、VT4的G極并將其觸發(fā)導(dǎo)通，即勵(lì)磁繞組負(fù)半周感應(yīng)電流由1Fl經(jīng)晶閘管VT3、VT4、滅磁電阻器Rf1、Rf2流至1F2。,在此電流流向下，滅磁保護(hù)控制電路的雙串聯(lián)晶閘管VTl、VT2被反向偏壓且仍處于阻斷狀態(tài)。因此無刷勵(lì)磁同步電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)加速過程中，無刷勵(lì)磁系統(tǒng)的滅磁保護(hù)控制電路的滅磁電阻器固接在旋轉(zhuǎn)整流器輸出端并與轉(zhuǎn)

16、子勵(lì)磁繞組兩端并聯(lián)連續(xù)工作。,2）滅磁電阻的外形和結(jié)構(gòu),2、轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電路,3、勵(lì)磁發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電路,4、勵(lì)磁發(fā)電機(jī)參數(shù),4 、勵(lì)磁發(fā)電機(jī)參數(shù),3、同步電機(jī)參數(shù),6、2、2無刷勵(lì)磁內(nèi)部基礎(chǔ)電路整體工作原理 隨著電力電子半導(dǎo)體器件的發(fā)展，無刷勵(lì)磁技術(shù)才得到突破性的創(chuàng)新并飛速發(fā)展，逐漸形成了以電力電子自動(dòng)控制為主體的新型無刷勵(lì)磁系統(tǒng)。 在這里還必須向讀者介紹的無刷勵(lì)磁同步電動(dòng)機(jī)和目前廣泛應(yīng)用的典型無刷勵(lì)磁系統(tǒng)。前面已特別強(qiáng)調(diào)并指出了現(xiàn)代無刷勵(lì)磁系統(tǒng)是在傳統(tǒng)的集電環(huán)型同步電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)基礎(chǔ)上，應(yīng)用電力半導(dǎo)體器件實(shí)現(xiàn)了無觸點(diǎn)自動(dòng)控制的典型電路。如上圖所示，是無刷勵(lì)磁系統(tǒng)的兩種形式。,在高壓、大功率、低速多

17、極、凸極式同步電動(dòng)機(jī)上，應(yīng)用無刷勵(lì)磁技術(shù)就必須首先考慮到轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組在堵轉(zhuǎn)起動(dòng)的瞬間和起動(dòng)過程中所感應(yīng)的超高過電壓危害；無刷勵(lì)磁系統(tǒng)器件技術(shù)性能所能承受的正向和反向峰值電壓的最大能力和最小安全系數(shù)；滅磁保護(hù)電路高電阻滅磁電阻器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及安全運(yùn)行c 該無刷勵(lì)磁系統(tǒng)的特點(diǎn)是：由于滅磁保護(hù)電路采用了雙串聯(lián)晶閘管VTl、T2與雙串聯(lián)滅磁電阻器Rf1、Rf2并聯(lián)的特殊均壓電路的無刷勵(lì)磁系統(tǒng)，不僅具有滅磁功能，而且能獲得最佳的起動(dòng)特性。,從所設(shè)計(jì)的電路可知：為了確保勵(lì)滋繞組在緒轉(zhuǎn)起動(dòng)瞬間和起動(dòng)過程中所產(chǎn)生的交流感電壓均勻地分配在晶閘管VTl、VT2，所以采用特殊均壓措施，而且將VTl、VT2的陽極、陰極

18、連接點(diǎn)接在雙滅磁電阻器Rf1、Rf2串聯(lián)接點(diǎn)al。由于雙滅磁電阻器Rf1、Rf2阻值相等，即Rf1=Rf2，并在每個(gè)晶閘管VTl、VT2并接電阻、電容RC阻容保護(hù)裝置如圖1所示，以確保瞬態(tài)干擾尖峰電壓的吸收和均勻分布。 設(shè)計(jì)同時(shí)考慮無刷勵(lì)磁同步電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)瞬間，尤其是轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組所感應(yīng)超高交流過電壓，當(dāng)1F2對(duì)1Fl而言為正時(shí)，將會(huì)在雙滅磁電阻Rf1、Rf2串聯(lián)接點(diǎn)al出現(xiàn)超高過電壓而反向擊穿晶閘管VTl的G極與陰極間接點(diǎn)，所以設(shè)計(jì)在串聯(lián)接點(diǎn)al與晶閘管的G極間并接一只二極開關(guān)管VD7以消除超高過電壓對(duì)晶閘管VTl的危害。,該無刷勵(lì)磁系統(tǒng)的工作原理是：旋轉(zhuǎn)整流器采用三相橋式整流電路，并具有滅磁

19、保護(hù)控。 無刷勵(lì)磁同步電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)過程中，當(dāng)轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組兩端1Fl、1F2所感應(yīng)的超高交流過電壓，在勵(lì)磁繞組兩端1F2對(duì)1F1而言為正時(shí)，勵(lì)磁繞組正半周感應(yīng)電流由1F2經(jīng)滅磁電阻Rf1、Rf2三相橋式整流器二極整流管VDlVD4、VD2VD5、VD3VD6導(dǎo)通至1Fl。此導(dǎo)通電流，在滅磁保護(hù)控制電路的雙串聯(lián)晶閘管VTl、VT2的G極施加的是一個(gè)反向偏壓，因此它處于阻斷狀態(tài)。,當(dāng)轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組兩端1Fl、對(duì)1F2而言為正時(shí)，滅磁保護(hù)控制電路雙串聯(lián)半導(dǎo)體晶閘管T3、VT4的G極是由雙串聯(lián)穩(wěn)壓二極管VSl和VS2、VS3和VS4組成，當(dāng)施加的電壓達(dá)到設(shè)計(jì)的規(guī)定值時(shí)，就立即處于反向擊穿的導(dǎo)通狀態(tài)，勵(lì)磁繞

20、組負(fù)半周感應(yīng)電流經(jīng)穩(wěn)壓二極管VSl和VS2、VS3和VS4流入雙串聯(lián)晶閘管VT3、VT4的G極并將其觸發(fā)導(dǎo)通，即勵(lì)磁繞組負(fù)半周感應(yīng)電流由1Fl經(jīng)晶閘管VT3、VT4、滅磁電阻器Rf1、Rf2流至1F2。,在此電流流向下，滅磁保護(hù)控制電路的雙串聯(lián)晶閘管VTl、VT2被反向偏壓且仍處于阻斷狀態(tài)。因此無刷勵(lì)磁同步電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)加速過程中，無刷勵(lì)磁系統(tǒng)的滅磁保護(hù)控制電路的滅磁電阻器固接在旋轉(zhuǎn)整流器輸出端并與轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組兩端并聯(lián)連續(xù)工作。 該無刷勵(lì)磁系統(tǒng)當(dāng)同步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)加速在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)差率為0.050.03時(shí)，由無刷勵(lì)磁控 制系統(tǒng)的外部信號(hào)控制交流主勵(lì)磁機(jī)投勵(lì)勵(lì)磁，即交流主勵(lì)磁機(jī)交流電源施加在旋轉(zhuǎn)整流器三相橋

21、式整流電路上，整流勵(lì)磁電源施加在同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組兩端，1Fl為正，1F2為負(fù)，并使同步電動(dòng)機(jī)牽入同步運(yùn)行。在投勵(lì)勵(lì)磁的同時(shí)，正向勵(lì)磁電壓施加在雙串聯(lián)晶閘管VT3、VT4上，,而此時(shí)施加在雙串聯(lián)晶閘管VTl、VT2上，正向勵(lì)磁電壓經(jīng)限流電阻R1、R2流入雙串聯(lián)晶閘管VTl、VT2的G極并將其觸發(fā)導(dǎo)通。所以并聯(lián)在雙串聯(lián)滅磁電阻器Rf1、Rf2上的雙串聯(lián)晶閘管的導(dǎo)通即將自動(dòng)切除雙串聯(lián)滅磁電阻器。 采用該無刷勵(lì)磁系統(tǒng)只能憑借轉(zhuǎn)差率繼電器實(shí)現(xiàn)投勵(lì)，使同步電動(dòng)機(jī)牽入同步運(yùn)行。,但由于G極雙串聯(lián)穩(wěn)壓二極管VSl和VS2、VS3和VS4所施加勵(lì)磁電壓均低于設(shè)計(jì)的規(guī)定值而不能反向擊穿，所以在投勵(lì)勵(lì)磁電壓下

22、，雙串聯(lián)晶閘管VT3、VT4所組成的滅磁保護(hù)電路處于阻斷狀態(tài)。,6。2。3無刷勵(lì)磁系統(tǒng)與無刷勵(lì)磁控制系統(tǒng)的特點(diǎn) 無刷勵(lì)磁同步電動(dòng)機(jī)由于取消了傳統(tǒng)的集電環(huán)和電刷等裝置進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了同步電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)一體化的同步電動(dòng)機(jī)無刷勵(lì)磁控制系統(tǒng)。 由于無刷勵(lì)磁系統(tǒng)具有系統(tǒng)簡(jiǎn)單、無電刷和電火花產(chǎn)生的危害，尤其是便于維護(hù)、安全可靠性高、響應(yīng)快等特點(diǎn)，目前已應(yīng)用于防爆的同步電動(dòng)機(jī)。國內(nèi)外的有刷型同步電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)在20世紀(jì)80年代初都已實(shí)現(xiàn)了無刷化，采用了現(xiàn)代化的無刷勵(lì)磁控制系統(tǒng)。,新行業(yè)防爆標(biāo)準(zhǔn)JBT 89731999中3.7.9滅磁保護(hù)控制電路提出了四條非常嚴(yán)格規(guī)定，其中3.7.9.1規(guī)定：“滅磁保護(hù)控制電路應(yīng)保

23、證在起動(dòng)、失步和停機(jī)過程中可靠。在可預(yù)料的故障下不發(fā)生火花、電弧和危險(xiǎn)溫度?！?無刷勵(lì)磁系統(tǒng)的滅磁方式很多，僅就勵(lì)磁繞組與滅磁電阻所組成的放電電路的滅磁方式而言，基本上可分為勵(lì)磁繞組與滅磁電阻并聯(lián)電路；勵(lì)磁繞組與滅磁電阻串聯(lián)電路；勵(lì)磁繞組與滅磁電阻串并聯(lián)電路三種。,本案的無刷勵(lì)磁同步電動(dòng)機(jī)所采用的是并聯(lián)典型電路，如上面的圖所示。 自動(dòng)滅磁保護(hù)控制電路的設(shè)計(jì)和控制原理是按無刷勵(lì)磁同步電動(dòng)機(jī)異步起動(dòng)及帶載失步運(yùn)行過程中的轉(zhuǎn)差率與同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的勵(lì)磁繞組所感應(yīng)的交流電壓變化規(guī)律和設(shè)計(jì)所確定的自動(dòng)控制程序，在滅磁保護(hù)的區(qū)間內(nèi)自動(dòng)準(zhǔn)確無誤和可靠地實(shí)現(xiàn)自動(dòng)滅磁保護(hù)。,第7節(jié) 同步電動(dòng)機(jī)內(nèi)部電路功能總結(jié)如下

24、,1、定子上有三線圈，用于驅(qū)動(dòng)同步電動(dòng)機(jī)的電源輸入，它接高壓變頻器的輸出電流電壓。 2、轉(zhuǎn)子的勵(lì)磁電源是靠同軸的發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)整流電路提供的。稱為主勵(lì)磁電源。 3、同軸的發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁是由外部三相交流電源提供的，稱為輔助勵(lì)磁電源。,第8節(jié) 同步電動(dòng)機(jī)工作原理總結(jié)附錄,三. 額定值 額定容量SN(或額定功率PN )指額定運(yùn)行時(shí)電機(jī)的輸輔出功率 額定電壓UN 指額定運(yùn)行時(shí)定子的線電壓 額定電流IN 指額定運(yùn)行時(shí)定子的線電流 額定功率因數(shù)cos 指額定運(yùn)行時(shí)電機(jī)的功率因數(shù) 額定頻率fN 指額定運(yùn)行時(shí)電樞的頻率。我國標(biāo)準(zhǔn)工頻規(guī)定為50Hz 額定轉(zhuǎn)速nN 指額定運(yùn)行時(shí)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，對(duì)同步電機(jī)而言，即為同步轉(zhuǎn)速,

25、四. 空載運(yùn)行時(shí)同步發(fā)電機(jī)的磁場(chǎng) 空載運(yùn)行時(shí)，同步電機(jī)內(nèi)僅有由勵(lì)磁電流所建立的主極磁場(chǎng)。 圖（a）表示一臺(tái)四極電機(jī)空載時(shí)的磁通示意圖。從圖可見，主 極磁通分成主磁通0和漏磁通兩部分，前者通過氣隙并與 定子繞組相交鏈，后者不通過氣隙，僅與勵(lì)磁繞組相交鏈。主磁 通所經(jīng)過的主磁路包括空氣隙、電樞齒、電樞軛、磁極極身和轉(zhuǎn) 子軛等五部分。 空載特性如圖（b）所示，它是同步電動(dòng)機(jī)的一條很重要的特 性曲線。,(4)氣隙合成磁場(chǎng)與主磁場(chǎng)的相對(duì)位置,5、同步電動(dòng)機(jī)的額定參數(shù),1、額定值 同步電機(jī)的額定運(yùn)行數(shù)據(jù)有以下幾種。 (1)額定容量SN或額定功率PN。同步電機(jī)的額定容量是指出線端的額定視在功 率，單位為kV

26、A或者M(jìn)VA；額定功率是指電機(jī)輸出的額定有功功率，或指電動(dòng)機(jī)軸上 輸出的額定機(jī)械功率，單位為kW或者M(jìn)W；對(duì)于補(bǔ)償機(jī)則使用額定視在功率(或者無,功功率)來表示。 (2)額定電壓UN。額定電壓指正常運(yùn)行時(shí)定子三相繞組的線電壓，單位為V或者kV。,3)額定電流IN。額定電流指額定運(yùn)行時(shí)流過定子繞組的線電流，單位為A。 (4)額定功率因數(shù)cosN。額定功率因數(shù)指額定運(yùn)行時(shí)電機(jī)的功率因數(shù)。 (5)額定頻率fN。額定頻率指額定運(yùn)行時(shí)的頻率，我國規(guī)定標(biāo)難工頻為50Hz。 (6)額定轉(zhuǎn)速nN。額定轉(zhuǎn)速指額定運(yùn)行時(shí)同步電機(jī)的轉(zhuǎn)速。 (7)額定效率N。額定效率指額定運(yùn)行時(shí)的電機(jī)效率。 此外，電機(jī)銘牌還常列出額定

27、勵(lì)磁電壓UA、額定勵(lì)磁電流IfN、額定溫升等參數(shù)。,第9節(jié) 同步電動(dòng)機(jī)的變頻起動(dòng)、停止、運(yùn)行工作原理,同步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速的軟起動(dòng)、軟停機(jī)與運(yùn)行： 同步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速軟起動(dòng)、變頻調(diào)速軟停機(jī)與變頻調(diào)速運(yùn)行，從控制所要實(shí)現(xiàn)目標(biāo)有三種：實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速軟起動(dòng)，以防止對(duì)供電系統(tǒng)和所驅(qū)動(dòng)的機(jī)械設(shè)備所產(chǎn)生沖擊危害；,實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速軟停機(jī)，以防止對(duì)所驅(qū)動(dòng)的特殊地機(jī)械設(shè)備因突然停機(jī)所造成的危害；實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速運(yùn)行，使工藝流程高效、節(jié)能、降耗。而構(gòu)成上述三種變頻調(diào)速控制系統(tǒng)，就必須附設(shè)有工頻供電電源的輔助回路，這樣才能構(gòu)成變頻調(diào)速軟起動(dòng)控制系統(tǒng)、變頻調(diào)速軟停機(jī)控制系統(tǒng)與變頻器單獨(dú)運(yùn)行的變頻調(diào)速系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)軟起動(dòng)之后再進(jìn)行工

28、藝流程高效、節(jié)能、降耗的變頻調(diào)速運(yùn)行控制系統(tǒng)。,9.1變頻調(diào)速軟起動(dòng)控制 同步電動(dòng)機(jī)從起動(dòng)控制指令發(fā)出到起動(dòng)完畢牽入同步運(yùn)行，控制系統(tǒng)的速度檢測(cè)裝置的,矢量運(yùn)算控制Uf實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定而精密的升速控制。 無刷勵(lì)磁同步電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速軟起動(dòng)控制系統(tǒng)的構(gòu)成見變頻器控制,變頻調(diào)速軟起動(dòng)過程：如上圖：首先將變頻調(diào)速控制系統(tǒng)主控回路工頻供電電源高壓開關(guān)1GK關(guān)合，并調(diào)試變頻調(diào)速裝置輸出電壓、頻率，為變頻調(diào)速軟起動(dòng)控制做準(zhǔn)備。 變頻調(diào)速軟起動(dòng)控制的另一項(xiàng)重要準(zhǔn)備 是由總控制室先發(fā)出變頻調(diào)速軟起動(dòng)控制預(yù)備指令，即由同步電動(dòng)機(jī)的盤車驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī),將其拖動(dòng)旋轉(zhuǎn)，此時(shí)變頻調(diào)速控制系統(tǒng)已投入運(yùn)行，當(dāng)同步電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速達(dá)到額定

29、轉(zhuǎn)速的1時(shí)，同步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速軟起動(dòng)控制系統(tǒng)依據(jù)設(shè)計(jì)程序，指令同步電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁控制系統(tǒng)在勵(lì)磁控制投入勵(lì)磁之后，變頻調(diào)速控制系統(tǒng)歷經(jīng)檢，測(cè)、調(diào)整之后，才能發(fā)出“準(zhǔn)許投入”，即關(guān)合變頻調(diào)速裝置變頻調(diào)速軟起動(dòng)的高壓開關(guān)2GK信號(hào)指示。,此時(shí)總控制室依據(jù)信號(hào)指示，立即將同步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速軟起動(dòng)控制系統(tǒng)的主控制回路變頻調(diào)速裝置輸出的高壓開關(guān)，2GK關(guān)合使同步電動(dòng)機(jī)處于變頻調(diào)速控制的軟起動(dòng)的運(yùn)行狀態(tài)。 同步電動(dòng)機(jī)投入變頻調(diào)速軟起動(dòng)控制之后，在軟起動(dòng)控制過程中，同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子磁極的極性不變，隨變頻調(diào)速的頻率而加速旋轉(zhuǎn)，同時(shí)在加速旋轉(zhuǎn)過程中定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子磁極的極性相互吻合，而此時(shí)控制系統(tǒng)逐漸升壓變頻升速

30、，即變頻調(diào)速控制系統(tǒng)所附設(shè)的速度檢測(cè)器實(shí)現(xiàn)矢量運(yùn)算控制Uf按比例控制改變輸出的供電電壓和頻率。,所以在起動(dòng)過程中就不會(huì)產(chǎn)生過電流的情況，起動(dòng)力矩是恒力矩，從而實(shí)現(xiàn)精密的穩(wěn)定的速度控制的軟起動(dòng)同步并網(wǎng)，即同步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)加速到額定轉(zhuǎn)速的9097時(shí)變頻調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)入額定頻：50Hz的自動(dòng)整步的高精度整步控制。 變頻調(diào)速控制系統(tǒng)自動(dòng)整步的高精度整步控制，是根據(jù)供電電網(wǎng)電壓的工頻頻率與同電動(dòng)機(jī)受電端電壓的頻率之差f所產(chǎn)生的附加轉(zhuǎn)速微調(diào)信號(hào)， 自動(dòng)地調(diào)節(jié)變頻調(diào)速裝的頻率以使兩者之差為零。與此同時(shí)控制系統(tǒng)的永磁式副勵(lì)磁機(jī)自動(dòng)調(diào)節(jié)器，自動(dòng)調(diào)節(jié)控交流勵(lì)磁機(jī)的轉(zhuǎn)子電樞輸出電壓使旋轉(zhuǎn)整流器的整流輸出電壓為額定勵(lì)磁電

31、壓。此時(shí)，變調(diào)速裝置的輸出電壓為額定電壓，以使同步電動(dòng)機(jī)受電端電壓與供電電網(wǎng)電壓保持相等和定平衡。,在系統(tǒng)并網(wǎng)前通過對(duì)同步頻率之差達(dá)到：U5UN；f0.25%,=0流下降到零，并封鎖變頻調(diào)速否則變頻調(diào)速軟起動(dòng)裝置會(huì)因擊而損壞。同時(shí)必須強(qiáng)調(diào)指出不論實(shí)際運(yùn)行所設(shè)定的頻率為所提供的工頻電網(wǎng)投入頻率，總控制室依據(jù)指令，首先將變電動(dòng)機(jī)受電端電壓的幅值、頻率的微調(diào)使得與供電電網(wǎng)電壓、,f025Hz；=0時(shí)，變頻調(diào)速軟起動(dòng)裝置自動(dòng)使輸出電軟起動(dòng)裝置全部觸發(fā)脈沖之后才能給出“工頻投入”指令。 為突然切斷負(fù)載而導(dǎo)致功率器件因承受過大的電流與過電壓沖擊而 壞東西， 變頻調(diào)速控制系統(tǒng)在同步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速軟起動(dòng)控制之

32、后，不論實(shí)際設(shè)定的頻率是多少，變頻調(diào)速控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)程序都將直接升速到系統(tǒng)參數(shù)中所提供的工頻網(wǎng)投入頻率，然后變頻調(diào)速控制裝置封鎖輸出，并給出“工頻投入”指令，頻調(diào)速控制系統(tǒng)主控制回路變頻調(diào)速裝置輸出的電機(jī)側(cè)高壓開,關(guān)2GK開斷，并電氣切換聯(lián)鎖電路自動(dòng)關(guān)合高壓開關(guān)3GK，將軟起動(dòng)的同步電動(dòng)機(jī)由變頻 調(diào)速驅(qū)動(dòng)運(yùn)行切換至工頻供電電網(wǎng)運(yùn)行。但其先決條件是在切換前必須保證變頻調(diào)速裝置的 輸出電壓與電網(wǎng)供電電壓相等而且是同相序。所以變頻調(diào)速控制系統(tǒng)設(shè)置有電壓幅值、頻率 及其相位的跟蹤保護(hù)控制環(huán)節(jié)，使其與供電電網(wǎng)保持一致，這就是我們通常所說的微調(diào)功 能，否則必然引起嚴(yán)重地后果。操作規(guī)程也明確地規(guī)定：在開斷變頻

33、調(diào)速裝置的主控制,回路電機(jī)側(cè)的高壓開關(guān)2GK的同時(shí)電控聯(lián)鎖關(guān)合所附設(shè)的工頻供電電源的輔助回路的高 壓開關(guān)3GK，而使同步電動(dòng)機(jī)投入工頻供電電網(wǎng)的同步運(yùn)行，即并人電網(wǎng)運(yùn)行。隨后開 斷變頻調(diào)速軟起動(dòng)控制裝置的主控制回路的電源側(cè)高壓開關(guān)1GK，而結(jié)束軟起動(dòng)控制 過程。 變頻調(diào)速控制系統(tǒng)可作為控制多臺(tái)大慣量GD2大的負(fù)載機(jī)械設(shè)備電動(dòng)機(jī)的軟起動(dòng)控制 的變頻調(diào)速裝置。,9、2 變頻調(diào)速軟停機(jī)控制 同步電動(dòng)機(jī)所驅(qū)動(dòng)機(jī)械設(shè)備在控制一些特殊機(jī)械設(shè)備情況下要求必須逐步減速停機(jī)，即軟停機(jī)控制。 同步電動(dòng)機(jī)在正常運(yùn)行中，從停機(jī)控制“預(yù)備工頻切除”指令發(fā)出之后到軟停機(jī)完畢切除供電電源，變頻調(diào)速控制系統(tǒng)的速度檢測(cè)裝置的矢

34、量運(yùn)算控制Uf，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定精密的降速控制。 同步電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速軟停機(jī)控制系統(tǒng)的構(gòu)成，如上圖所示。 總控制室在發(fā)出軟停機(jī)控制“預(yù)備工頻切除”指令之前需進(jìn)行軟停機(jī)控制準(zhǔn)備工作,即首先必須在將變頻調(diào)速控制系統(tǒng)主控制回路的工頻供電電源高壓開關(guān)1GK關(guān)合，并調(diào)試變頻調(diào)速裝置輸出電壓、頻率使其與附設(shè)的工頻供電電源的輔助回路同步運(yùn)行中的同步電動(dòng)機(jī)供電電壓、頻率相同。 總控制室發(fā)出軟停機(jī)控制“預(yù)備工頻切除”指令之后，變頻調(diào)速控制系統(tǒng)投入自動(dòng)整步的高精度整步運(yùn)算控制。是根據(jù)變頻調(diào)速裝置所輸出電壓的頻率與同步電動(dòng)機(jī)受電端電壓,的頻率之差f，所產(chǎn)生的附加轉(zhuǎn)速微調(diào)信號(hào)，變頻器自動(dòng)地調(diào)節(jié)變頻器輸出電壓的頻率以使兩者之差

35、為零而且相序相同，此時(shí)變頻調(diào)速控制系統(tǒng)才能發(fā)出準(zhǔn)許投入變頻器變頻調(diào)速軟停機(jī)運(yùn)行控制的“變頻換切”指令指示。同時(shí)總控制室依據(jù)信號(hào)指示發(fā)出“工頻切除”指令，立即開斷同步電動(dòng)機(jī)附設(shè)的工頻供電電源的高壓開關(guān)3GK，同時(shí)電氣切換聯(lián)鎖電路自動(dòng)并將變頻調(diào)速控制系統(tǒng)的主控制回路高壓開關(guān)2GK關(guān)合，使同步電動(dòng)機(jī)處于變頻調(diào)速控制的軟停機(jī)的運(yùn)行預(yù)備狀態(tài)。,總控制室在發(fā)出變頻調(diào)速控制的軟停機(jī)控制指令之后，變頻調(diào)速控制系統(tǒng)按設(shè)計(jì)程序發(fā)出指令自動(dòng)緩慢降速，同時(shí)同步電動(dòng)機(jī)在降速旋轉(zhuǎn)過程中定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子磁極的極性相吻合，而此時(shí)變頻調(diào)速控制系統(tǒng)逐漸降低變頻調(diào)速裝置的輸出的電壓、頻率，即降壓變頻減速。變頻調(diào)速控制系統(tǒng)所附設(shè)的

36、速度檢測(cè)器，實(shí)現(xiàn)矢量運(yùn)算控制Uf按比例控制，而改變輸出的供電電壓和頻率。在變頻調(diào)速控制的軟停機(jī)的運(yùn)行過程中，同步電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁控制系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行調(diào)整。所以，在變頻調(diào)速控制的軟停機(jī)過程中，不會(huì)對(duì)所驅(qū)動(dòng)的機(jī)械設(shè)備產(chǎn)生績(jī)傷閱沖擊破壞. 當(dāng)同步電動(dòng)機(jī)減速為額定轉(zhuǎn)速的1時(shí)，變頻調(diào)速軟停機(jī)控制裝置，即變頻調(diào)速裝置自動(dòng),動(dòng)使輸出電流降到零，并封鎖變頻調(diào)速裝置全部觸發(fā)脈沖。同步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速控制系統(tǒng)立即發(fā)出“準(zhǔn)許總停機(jī)”信號(hào)顯示，總控制室依據(jù)顯示信號(hào)指示，立即開斷變頻調(diào)速軟停機(jī)控制裝置的主控制回路電機(jī)側(cè)高壓開關(guān)2GK和工頻電源側(cè)高壓開關(guān)1GK，而結(jié)束軟停機(jī)控制過程。,9、3 變頻調(diào)速運(yùn)行的高效、節(jié)能、 降耗控制 同

37、步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行調(diào)速是交流電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)、泵類等平方轉(zhuǎn)矩負(fù)載機(jī)械在生產(chǎn)工藝過程中的變頻調(diào)速控制。變頻調(diào)速控制可獲得最佳工藝效果和相當(dāng)大的節(jié)能、降耗效果。 傳統(tǒng)的無刷勵(lì)磁同步電動(dòng)機(jī)所驅(qū)動(dòng)的機(jī)械設(shè)備如風(fēng)機(jī)、泵類、壓縮機(jī)負(fù)載是工作在工頻下功率輸出是恒定不變的，當(dāng)工藝調(diào)整其流量和壓力時(shí)將會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重能源浪費(fèi)，因?yàn)樨?fù)載變化其流量與轉(zhuǎn)速成正比，而所需要的功率與轉(zhuǎn)速的三次方成正比。,因此，如果需要的流量為額定流量的80，在這種現(xiàn)實(shí)情況下采用現(xiàn)代變頻調(diào)速自動(dòng)控制就比傳統(tǒng)的調(diào)節(jié)方法節(jié)約45以上的電能。全年統(tǒng)計(jì)節(jié)約能源是非?？捎^的。 無刷勵(lì)磁同步電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速運(yùn)行控制系統(tǒng)的構(gòu)成，如s上圖所示。 變頻調(diào)速運(yùn)行是

38、單機(jī)控制系統(tǒng)，變頻調(diào)速運(yùn)行過程與變頻調(diào)速軟起動(dòng)過程基本相同但有區(qū)別，其所不同的是在總控制室發(fā)出同步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速運(yùn)行控制預(yù)備指令之后，同步電動(dòng)機(jī)的盤車驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)將其拖動(dòng)旋轉(zhuǎn)，當(dāng)同步電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速達(dá)到額定轉(zhuǎn)速的1時(shí)，同步電動(dòng)機(jī)依據(jù)設(shè)計(jì)的程序，指令控制系統(tǒng)在勵(lì)磁控制投入勵(lì)磁之后，總控制室發(fā)出“準(zhǔn)許投入”,即關(guān)合變頻調(diào)速運(yùn)行的軟起動(dòng)高壓開關(guān)1GK信號(hào)指示。同時(shí)總控制室依據(jù)信號(hào)指示，立即將同步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速運(yùn)行的軟起動(dòng)控制系統(tǒng)的主控制回路高壓開關(guān)lGK關(guān)合，使同步電動(dòng)機(jī)處于變頻調(diào)速控制的軟起動(dòng)的運(yùn)行狀態(tài)。 同步電動(dòng)機(jī)在變頻調(diào)頻軟起動(dòng)控制過程中，同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子磁極的極性不變，隨著變 頻調(diào)速的頻率而加速旋轉(zhuǎn)，逐漸升壓變頻升速，使同步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行在額定轉(zhuǎn)速，而完成變頻調(diào)速軟起動(dòng)控制。,同步電動(dòng)機(jī)在變頻調(diào)速運(yùn)行過程中，按照實(shí)際負(fù)載的變化由變頻調(diào)速控制系統(tǒng)，微型工業(yè)控制電子計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、實(shí)現(xiàn)矢量運(yùn)算控制Uf的穩(wěn)定而精密的速度控制。 同步電動(dòng)機(jī)在變頻調(diào)速運(yùn)行的停機(jī)前，必須使變頻調(diào)速運(yùn)行裝置自動(dòng)使輸出電流下降到0,并封鎖變頻調(diào)速運(yùn)行裝置全部觸發(fā)脈沖之后，才能給出“準(zhǔn)許停機(jī)”信號(hào)顯示。總控制定依據(jù)顯示信號(hào)指令，立即開斷變頻調(diào)速運(yùn)行控制裝置的主控制回路高壓開關(guān)1GK工頻電源，而結(jié)束變頻調(diào)速運(yùn)行控制過程,