理论教育 自控式同步电机控制系统及其应用

自控式同步电机控制系统及其应用

时间:2023-06-27 理论教育 版权反馈
【摘要】:同时检测转子磁极的位置,用以选通逆变器的晶闸管,使电机工作在自同步状态,故又称为自控式同步电机控制系统。正弦波永磁同步电机控制系统 电机转子采用永磁材料,定子绕组仍为正弦分布绕组。方波永磁同步电机控制系统 又称为无刷直流电机控制系统,转子采用永磁材料,定子为整距集中绕组,以产生梯形波磁场和感应电动势,如通以三相方波交变电流,当电流和感应电动势同相位时,理论上可产生平稳的电磁转矩。

自控式同步电机控制系统及其应用

(1)无换向器电机控制系统 采用交-直-交电流逆变器给普通同步电机供电,整流及逆变部分均由晶闸管构成,利用同步电机电流可以超前电压的特点,使逆变器的晶闸管工作在自然换相状态。同时检测转子磁极的位置,用以选通逆变器的晶闸管,使电机工作在自同步状态,故又称为自控式同步电机控制系统。其特点是直接采用普通同步电机和普通晶闸管构成系统,容量可以做得很大,电机转速也可做得很高,如法国早期的高速列车即采用此方案,技术比较成熟。其缺点是由于电流采用方波供电,而电机绕组为正弦分布,产生的低速转矩脉动较大。

(2)交-交变频供电同步电机控制系统 逆变器采用交-交循环变流电路,由普通晶闸管组成,提供三相正弦电流给普通同步电机。采用矢量控制后可对励磁电流进行瞬态补偿,因此系统动态性能优良,已广泛应用在轧机主传动控制系统中。其特点是容量可以很大,但调速范围有一定限制,只能从1/2同步速往下调。

(3)正弦波永磁同步电机控制系统 电机转子采用永磁材料,定子绕组仍为正弦分布绕组。如通以三相正弦交流电,可获得较理想的旋转磁场,并产生平稳的电磁转矩。采用矢量控制技术使d轴电流分量为零,用q轴电流直接控制转矩,系统控制性能可以达到很高水平。缺点是需要使用昂贵的绝对位置编码器,采用普通增量式码盘实现上述要求虽有一些限制,但采取一定措施后仍是可能的。目前研究的重点放在如何消除齿谐波及PWM控制等造成的转矩脉动。(www.daowen.com)

(4)方波永磁同步电机控制系统 又称为无刷直流电机控制系统,转子采用永磁材料,定子为整距集中绕组,以产生梯形波磁场和感应电动势,如通以三相方波交变电流,当电流和感应电动势同相位时,理论上可产生平稳的电磁转矩。其主要特点是磁极位置检测和无换向器电机一样,非常简单,选通及系统控制容易实现。其缺点是由于定子电感的存在,实际上电流达不到理想的方波,在换相时刻的叠流现象会造成转矩脉动,对系统低速性能有一定的影响。

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