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1、电力拖动白动控制系统第8章同步电动机变压变频调速系统内容提要同步电动机变压变频调速的特点及 其基本类型他控变频同步电动机调速系统自控变频同步电动机调速系统L1同步电动机变压变频调速的特点 及其基本类型本节提要概述同步调速系统的类型同步调速系统的特点1.概述同步电动机历来是以转速与电源频率保 持严格同步著称的。只要电源频率保持恒 定，同步电动机的转速就绝对不变。采用电力电子装置实现电压-频率协调控 制，改变了同步电动机历来只能恒速运行 不能调速的面貌。起动费事、重载时振荡 或失步等问题也已不再是同步电动机广泛 应用的障碍。同步电机的特点与问题优点（1）转速与电压频率严格同步；（2）功率因数高到1
2、.0,甚至超前。存在的问题（1）起动困难；（2）重载时有振荡，甚至存在失步危险。解决思路问题的根源：供电电源频率固定不变。解决办法:采用电压-频率协调控制，可解决由定频率电源供电而产生的问题。例如对于起动问题：通过变频电源频率的平滑调节，使电 机转速逐渐上升，实现软起动。对于振荡和失步I可题：由于采用频率闭环控制，同步转速可 以跟着频率改变，于是就不会振荡和失 步了。2.同步调速系统的类型（1）他控变频调速系统用独立的变压变频装置给同步电动机供 电的系统。（2）自控变频调速系统用电动机本身轴上所带转子位置检测器 或电动机反电动势波形提供的转子位置信 号来控制变压变频装置换相时刻的系统。3.同步
3、调速系统的特点（1）交流电机旋转磁场的同步转速与定子 电源频率办有确定的关系CDX (8-1)异步电动机的稳态转速总是低于同步转速 的，二者之差叫做转差企；同步电动机的 稳态转速等于同步转速，转差冬=0。同步调速系统的特点（续）（2）异步电动机的磁场仅靠定子供电产生,而同步电动机除定子磁动势外，转子侧还有独立的直流励磁，或者用永久磁钢励磁。（3）同步电动机和异步电动机的定子都有同 样的交流绕组，一般都是三相的，而转子绕 组则不同，同步电动机转子除直流励磁绕组（或永久磁钢）夕卜，还可能有自身短路的阻 尼绕组。同步调速系统的特点(续)(4) 异步电动机的气隙是均匀的，而同步电 动机则有隐极与凸极之
4、分，隐极式屯机气隙 均匀，凸极式则不均匀，两轴的电感系数不 等，造成数学模型上的复杂性。但凸极效应 能产生平均转矩，单靠凸极效应运行的同步 电动机称作磁阻式同步电动机。同步调速系统的特点(续)异步电动机由于励磁的需要，必须从 电源吸取滞后的无功电流，空载时功率因 数很低。同步电动机则可通过调节转子的 直流励磁电流，改变输入功率因数，可以 滞后，也可以超前。当cos = 1.0时，电 枢铜损最小，还可以节约变压变频装置的 容量。同步调速系统的特点（续）（6）由于同步电动机转手有独玉励磁，在 极低的电源频率下也能运行，因此，在同 样条件下，同步电动机的调速范围比异步 电动机更宽。（7）异步电动机要
5、靠加大转差才能提高转矩，而同步电机只须加大功角就能增大转矩，同步电动机比异步电动机对转矩扰动具有更强的承受能力，能作出更快的动态 响应。返回目录 /st /sm*和来自位置传感器 BQ的旋咯坐标相位角&一起送入矢量运 算器，按式(8-7)以及式(8-9)、(8- 10)计算出定子三相电流的给定信号匚气 iB ic和励磁电流给定信号T。(2) 通过ACR和AFR实行电流闭环控制， 可使实际电流口、，b、以及厶跟随其给 定值变化，获得良好的动态性能。当负载 变化时，还能尽量保持同步电动机的气隙 磁通、定子电动势及功率因数不变。*825同步电动机的多变量动态数学模型假定条件如果解除824中所作的第1、2、4三条假 定，即考虑了同步电动机的凸极效应、阻 尼绕组和定子电阻与漏抗，则同步电动机 的动态电压方程式可写成
电力拖动自动控制系统第八章同步电动机变压变频调速系
