同步电机调速

同步电机调速第1页，课件共17页，创作于2023年2月

常见的旋转磁极式同步电动机，转子分隐极式和凸极式两种结构：第2页，课件共17页，创作于2023年2月二．同步电动机的两种调速方法

分类：它控式变频调速自控式变频调速

第3页，课件共17页，创作于2023年2月评价

优点：在多台参数一致的小容量同步电动机需要同时起动、同时调速的场合，采用一台变频器控制多台小电动机，系统对各台电动机的供电频率相同，供电电压也相同，易于群控。缺点：如果一台电动机出现失步，将影响整个群控系统的正常工作。

它控式变频调速:第4页，课件共17页，创作于2023年2月

自控式变频调速:评价

优点：增加了闭环自动控制功能，在同步电动机中安装了转子位置检测器BQ，根据转子的实际位置来控制变频器的供电频率，保证定子旋转磁场的转速与转子磁极的转速始终处于同步状态。避免了它控式同步电动机变频调速系统运行中会失步的缺点。第5页，课件共17页，创作于2023年2月FS-定子电流磁场的合成旋转磁动势Fr-转子磁动势设在同步电动机起动（转子静止）时，FS与Fr之间的空间电夹角为θ转子磁动势d轴之间的夹角为，运转后，自控式同步电机启动和调速原理：第6页，课件共17页，创作于2023年2月起动转矩与定、转子磁动势大小及其夹角的关系为：结论：起动中只要保持使定子磁场保持超前转子磁场，就可以获得正向的起动转矩。如果在过渡过程中根据对转子磁场Fr的位置检测结果，通过实时控制定子电流的频率来控制定子磁场FS的旋转速度，使FS保持超前于Fr一个稳定的角度θ，并且，通过控制定子三相电流的幅值实现FS幅值的基本恒定，就可以对同步电动机实现匀加速起动。第7页，课件共17页，创作于2023年2月三.永磁同步电动机小功率同步电动机常直接采用永久磁铁作为转子磁极，被称为永磁同步电动机。永磁同步电动机（PermanentMagnetSynchronousMoter）具有多种结构。下图为一种简单的永磁电动机截面图。第8页，课件共17页，创作于2023年2月1.无换向器电机调速系统①无换向器电机工作原理

三相绕组无刷直流电动机运行原理如图所示，图中A-A，、B-B，、C-C，分别为三相定子绕组的首末端；中心的N-S为转子永久磁极；2/3扇形片为遮光板，装于转子上，随该N-S极一起转动；VP1、VP2、VP3为三个光电器件，均由光源和感光器组成，不随转子和遮光板转动。第9页，课件共17页，创作于2023年2月三相半控桥式电子开关电路：

第10页，课件共17页，创作于2023年2月三相全控桥式电子开关电路：

无换向器电机=同步电机+逆变器+转子位置检测器第11页，课件共17页，创作于2023年2月②无换向器电机调速系统无换向器电机调速系统结构框图第12页，课件共17页，创作于2023年2月2.正弦波永磁同步电动机调速系统

①正弦波永磁同步电动机调速原理

正弦波永磁同步电动机常采用转子位置定向的矢量控制右图为永磁同步电动机的矢量图。第13页，课件共17页，创作于2023年2月

在永磁同步电动机中，由于转子磁链恒定不变，采用转子磁链定向方法来进行矢量控制较为适宜，并且在基频以下的控制中，控制单元可以使用算法实现定子电流矢量与q轴重合，这样在d轴上只有转子磁链，没有定子磁链，相当于用转子的永久磁铁实现励磁，定子电流全部用来产生拖动转矩。这时，转矩方程中，故三相定子电流合成矢量的幅值与定子电流幅值成正比，即转矩与定子电流幅值成正比：第14页，课件共17页，创作于2023年2月永磁同步电动机在上述的转子磁链定向控制方式下，定子电流的的相位，比

d轴超前900，因此变频器应提供的定子三相电流瞬时值表达式为：

变频器只要根据转子位置角信息，按上述方程严格控制三相定子电流的幅值、频率和相位，就可以对永磁同步电动机进行速度控制。

第15页，课件共17页，创作于2023年2月②正弦波永磁同步电动机调速系统第16页，课件共17页，创作于2023年2月③无刷直流电动机与正弦永磁同步电动机的调速系统区别