同步电机投励
同步电机运行时,电枢电压矢量与转子磁极位置之间的夹角必须在某一范围之内,否则将导致系统失步。因此同步电机变频调速时必须时刻控制这一夹角在允许的范围内变动。
(1)同步电机的启动投励过程
同步电机采用同步启动,投励大小为同步电机额定励磁的40﹪~60﹪。预先投励磁后,变频器按照预先设定的加速度,逐渐加速到给定频率。为了加大启动力矩,可以适当提高变频装置输出电压和同步电机的励磁电流。
(2)同步电机稳态调速和励磁调节过程
变频器驱动同步电机调速时,为了解决变频装置和同步电机间的配合,电机速度改变同时变频装置也会协同调节当前励磁电流大小和改变输出电压对应值(不是简单的恒v/f控制)。在某一设定频率点以上范围运行,变频器采集同步电机功率因数,通过内置PID控制器实时控制同步电动机的励磁电流,实现恒功率因数调节,变频器通过发4~20mA指令给同步电机的励磁调节器调节励磁电流;在此频率以下范围运行时,励磁电流由变频器根据当前运行工况,输出4~20mA信号给励磁调节器去调节,采用变频变励磁电流调节。调节方式切换由变频器自动完成,而且调节方式的切换点频率可以通过参数设置。
(3)同步电机正常停机和故障灭磁过程
在正常停机时,变频器驱动同步电动机转速至停机,然后停止变频器输出即可。减速过程中,在恒功率因数频率点以上运行,励磁电流根据恒功率因数来调节,在频率点以下范围运行,采用变频变励磁电流方式运行。此过程不需要进行灭磁。
在运行期间出现故障,若变频器外系统出问题,需要紧急停机,可以直接跳开高压侧输入开关和变频器输出开关,同时跳同步电机励磁装置。若变频器系统出问题要紧急停机时,变频器立刻停止输出,关断开关变频器输出开关,使旁路开关闭合,同步电机切入工频运行。