1 引言
電動機的應用在社會生產(chǎn)中占有十分重要的地位,隨著生產(chǎn)領域和技術的不斷發(fā)展，對生產(chǎn)機械需求具備寬調速范圍、高穩(wěn)速精度、快速動態(tài)響應等相應的要求，隨著電力電子技術的飛躍發(fā)展，各種容量和型式的變頻電源、整流裝置的研制成功以及計算機技術、控制理論的發(fā)展，使得交流調速傳動在調速系統(tǒng)中應用領域不斷拓寬，如何維護好變頻調速器的控制系統(tǒng)，是從事工業(yè)自動化專業(yè)的工程技術人員所面臨的實際問題。
2 同步電動機變頻調速原理
同步電動機的轉速在供電電源的頻率不變時(恒為常數(shù))與負載大小無關，當負載轉矩加到同步電動機軸上時，幾乎是瞬間便建立起相應的拖動轉矩，以維持電動機的穩(wěn)定運行。
在三相對稱的同步電動機的定子繞組中通入三相對稱電流,在氣隙內(nèi)產(chǎn)生一個空間旋轉的磁場，旋轉磁場的同步轉速為:
n0=60f/p (r/min)
式中 p—電動機磁極對數(shù)
f—定子供電頻率
同時在同步電動機轉子的勵磁繞組通入直流，在轉子內(nèi)產(chǎn)生一個恒定磁場，由電動機理論可知，兩磁場在電動機穩(wěn)態(tài)運行時，必須保持相對靜止，才可產(chǎn)生穩(wěn)定的電磁轉矩，驅動電動機以同步轉速旋轉?；谝陨侠碚?，改變同步電動機轉速的主要方法是改變交流電源的頻率，即變頻調速。
圖１ 雙閉環(huán)同步電機變頻器調速系統(tǒng)
3 雙閉環(huán)同步電動機變頻調速系統(tǒng)
雙閉環(huán)同步電動機變頻調速,系統(tǒng)主要由同步電動機、變頻器、轉子位置控制器和控制單元組成。調速系統(tǒng)如圖1所示。
控制單元的作用主要把來自轉子位置檢測器的信號進行分析，判明轉子的真實位置和轉速后，按一定的控制策略產(chǎn)生信號，控制變頻器輸出三相電壓的頻率、幅值和相位大小，達到同步轉速跟蹤轉子轉速的目的。
電動機的轉矩計算公式為:
Td=CmFsFr sin(θs-θr)
式中 Cm—比例函數(shù)，和電動機的結構系數(shù)有關;
Fs—定子磁動勢的幅值;
Fr—轉子磁動勢的幅值。
由以上可知,同步電動機的電磁轉矩和電動機的定、轉子電流有關，因此調節(jié)轉子電流大小或相位及轉子磁動勢的大小就可以改變電磁轉矩的大小和方向。由此可見,雙閉環(huán)同步電動機變頻調速通過轉子角速度,反饋控制定子電流頻率，達到控制同步轉速的目的。
4 變頻調速器的控制回路干擾及其預防
(1) 靜電耦合干擾
靜電耦合干擾是指控制電纜與周圍電氣回路的靜電容耦合，在電纜中產(chǎn)生的電勢。可加大與干擾源電纜的距離，使距離為導體直徑的40倍以上，并在兩電纜間設置屏蔽導體且接地，以防干擾。
(2) 靜電感應干擾
靜電感應干擾是指周圍電氣回路產(chǎn)生的磁通變化在電纜中感應出的電勢。可將控制電纜與主回路電纜或其他動力電纜分離鋪設，將控制導體絞合，鋪設路線取比較短，以預防器干擾。
(3) 電波干擾
電波干擾是指控制電纜成為天線，由外來電波在電纜中產(chǎn)生的電勢?？垢蓴_措施同(1)、(2)。
(4) 電磁干擾
電磁干擾是指周圍電氣回路產(chǎn)生的磁場變化在控制回路電纜中感應出的電勢?？垢蓴_措施同(1)、(2)。
(5) 接觸不良造成的干擾
接觸不良干擾是指變頻器控制電纜的電接點及繼電器觸點接觸不良，電阻發(fā)生變化在電纜中產(chǎn)生的干擾。對其可采用并聯(lián)觸點、鍍金觸點或選用密閉式繼電器，對電纜連接點應定期做擰緊加固處理，以防干擾。
(6) 電源線傳導干擾
電源線傳導干擾是指各種電氣設備從同一電源系統(tǒng)獲得供電時，由其他設備在電源系統(tǒng)直接產(chǎn)生的電勢。變頻器控制電源可采用外系統(tǒng)供電，在輸入側裝濾波器及絕緣變壓器，并且屏蔽接地，以防干擾。
(7) 接地干擾
接地干擾時可采用其集中接地或1點接地，使用專設的接地端子，并且減少接地電阻。
5 結束語
綜上所述，變頻器不僅用于一般調速控制，而且已經(jīng)用于高性能、高轉速、大容量調速控制方面。變頻器作為一種智能調速“元件” ，在使用的過程中其控制回路干擾必須及時加以預防，才能更好的發(fā)揮其優(yōu)良性能。
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