两台变频器同步控制两台电动机的原理和方法
多传变频器的工作原理
多传变频器是一种通过多台变频器同步控制电动机，实现多台电动机同步调速的系统。
它的工作原理如下：
1. 信号采集：多传变频器通过传感器采集信号，这些传感器通常包括编码器、光电码盘等，它们能够检测电动机的转速和位置，并将信号传递给变频器。
2. 信号处理：变频器接收到信号后，会对这些信号进行解析和处理，生成相应的控制信号，以便对电动机的转速、转向、电压等进行控制。
变频器通常会使用微处理器进行信号处理，根据设定的参数，自动调整变频器的输出频率和电压，以达到同步控制的目的。
3. 同步控制：多传变频器通过使用通讯协议，如工业以太网、Profibus、Devicenet等，实现多台变频器的同步控制。
这使得各台电动机能够按照设定的速度和时间进行工作，实现同步调速。
4. 输出控制：变频器输出的控制信号能够控制电动机的电源，改变电动机的转速。
通过调整输出频率和电压，变频器可以改变电动机的转速和扭矩，从而实现多台电动机的同步控制。
5. 保护功能：多传变频器具有完善的保护功能，包括过流、过压、欠压、过载、短路等保护措施，以保护电动机和变频器本身免受损害。
同时，变频器还可以根据实际工作情况，自动调整保护参数，提高系统的可靠性和稳定性。
总的来说，多传变频器通过信号采集、信号处理、同步控制、输出控制和保护功能等步骤，实现对多台电动机的同步调速。
它广泛应用于生产线自动化控制、搅拌机、风力发电、油田开发、矿山机械、包装机械等行业。
请注意，虽然我可以提供这些信息，但请在操作多传变频器时始终遵循制造商的指南和安全规定，以确保安全。
变频器原理及控制方式
机电江苏大区变频器基础培训变频器原理及控制方式张根军2011.11内容大纲7.V/F 控制模式下的参数调试6.变频器的接线5.变频器的控制模式4.变频器原理3.电机转速转矩图2.异步电机与同步电机的特性1.异步电机的基本参数异步电机的基本参数•额定功率•额定电流•额定电压•额定转速•极数•引出端子基本接法•频率范围异步电机与同步电机异步电机同步电机电机铭牌IM与SPM/IPM的差异同步马达是一种交流马达，转子旋转速度与所提供交流电的频率相同。
交流马达的原理是由交流电在马达的定子处产生旋转磁场，因此使马达转子旋转。
在同步电动机的转子有电磁铁或永久磁铁，使用永久磁铁的称为永磁同步马达。
同步马达的定子所产生的磁场吸引转子磁场的异极，由于定子所产生的磁场是以若干速度旋转，因此转子会随着定子磁场的旋转速度，以相同的速度旋转。
同步马达的特点是转速固定，不受电源电压的影响。
只要马达的负载低于其最大转矩，转速也不会受负载的影响。
SPM(Surface Permanent Magnet)IPM(Interior Permanent Magnet)电机速度，电流与转矩图额定转矩与功率与转速的关系式电机的额定转矩并不是电机当前输出的转矩，它是电机在额定转速下能连续长期工作的转矩。
电机产生的转矩不是恒定的，当负载很小时，即使电机的容量很大，电机产生的转矩一样很小，并且正比于负载大小。
电机产生的转矩随负载转矩的变化而变化，电机的速度同样也是随负载的波动而波动。
电机特性曲线市电控制与变频控制的对比市电直接控制：起动转矩也大，起动电流大，对电网有冲击，且电机无法调速。
由变频器控制控制：从低频率起动，使电机的起动电流小，同时，起动转矩也相应减小，电机可无极调速。
(1) 起动电流Is = 600 to 700 [%](2) 起动转矩Ts = 150 to 250 [%](3) 最大转矩Tm = 200 to 300 [%](4) 额定负载下的滑差S = 3 to 5 [%]市电直接控制06-12电流限制06-12电流限制06-12电流限制06-12电流限制外部模拟端子03-0~02d7 正向扭力限制d10 正/负向扭力限制d9 回生扭力限制外部模拟端子03-0~02d8 反向扭力限制d10 正/负向扭力限制d9 回生扭力限制外部模拟端子03-0~02d7 正向扭力限制d10 正/负向扭力限制外部模拟端子03-0~02d8 反向扭力限制d10 正/负向扭力限制第1象限第4象限第3象限第2象限正转电动扭力限制07-32反转回生扭力限制07-3507-34反转电动扭力限制07-33正转回生扭力限制正转电动机模式反转发电机模式反转电动机模式正转发电机模式正转反转速度速度正向转矩负向转矩电机的四象限运行电机的四象限运行异步电动机的调速方法l调压调速——控制加于电动机定子绕组的电压；l串级调速——控制附加在转子回路的电势；l变频调速——控制定子的供电电压与频率；l异步电动机矢量变换控制系统；l无换向器电机调速系统；l电磁转差离合器调速系统等。
变频器结构和工作原理
三、变频器的结构原理
1、变频器的分类：
交～交型:将频率固定的交流电源直接变换成频率连续可调的交流电 源，其主要优点是没有中间环节，变换率高。但其连续可调的频率 范围较窄。主要用于容量较大的低速拖动系统中。又称直接式变频 器。 交～直～交型:先将频率固定的交流电整流后变成直流，在经过逆变 电路，把直流电逆变成频率连续可调的三相交流电。由于把直流电 逆变成交流电较易控制，因此在频率的调节范围上就有明显优势。 又称为间接性变频器。
二、变频的控制方式
在各种薄膜或线材的收卷或放卷过程 中，要求被卷物的张力F必须保持恒 定即F＝C，为此: 1)被卷物的线速度v也必须保持恒定即 v ＝C，所以卷绕功率是恒定的； 2)负载的阻转矩随被卷物卷径的增大而 增大:但为了保持线速度恒定，负载 的转速必须随卷径的增大而减小: (b) 用转矩控制模式实现 恒张力运行 令 变频器在转矩 控制模式下运行，将 给 定信号设定在某一值下不变。则 电动机的电磁转矩TM也将不变，如 图 (b)中之曲线①所示: TM＝C 而动态转矩TJ则随着卷径D 的增大而变为负值，如图(b)中之曲 线③所示。拖动系统将处于减速状态， 满足图(c)所示的转速变化规律。 改 变给定转矩的大小，可以改变卷绕的 松紧程度
2、变频器的组成（交～直～交型）
如下图：
三、变频器的结构原理
a、主电路结构 该电路是现在通用的低压变频器主电路图。不管什么品牌的 变频器，其主电路结构基本如此。因为：整流电路和逆变电 路是两个标准模块，没有变化的空间。
三、变频器的结构原理
b、变频器控制电路 任何品牌的变频器，其 内部功能框图是一样的， 因为变频器要保证正常 工作，必须要有相应的 功能。变频器主要包括： 主电路、电流保护电路、 电压保护电路、过热保 护电路、驱动电路、稳 压电源、控制端子、接 口电路、操作面板、 CPU等。
第三章 同步电动机的变频调速控制
30年代
铝镍钴、铁氧体
差
易去磁
1
2 3
90年代 60年代 后期
铁氧体 稀土永磁： SmC05
3.6~4.0 24 33 38~40
价格低 （稀土的1/10） 热稳定性好 不怕去磁 钴含量高、价格高
70年代 初期
第三代
稀土永磁： SmC017 稀土永磁： 钕铁硼 Nd-Fe-B
我国储量世界第一， 温度可达200℃？
图示位置是转子磁极轴线 从某相绕组轴线转过30°的位 置，在此瞬间触发该相晶闸管， 从产生转矩的角度看是最有利 的。在此位置下，在绕组通电 的1/3周期里，载流导体正好 处于比较强的磁场中，所产生 的转矩平均值最大，脉动最小。 从时间相位上看，晶闸管触发 瞬间正好是该感应电势交变过 零之后的30°相位处，习惯上 将此点选作晶闸管触发相位的 基准点，称为空载换流超前 角 。
结 论
0 0 、 三相式，对转矩最为有利。
矛盾：
晶闸管靠反电势自然换流，要求 0 超前，目前常取 0 60 ，或按负载的 动态调节。转矩脉动大：凸极式无换向电 机中，还存在磁阻转矩，当 超前时为 0 负值，将使输出转矩减小。
二、逆变器晶闸管的换流问题
问题的提出： 直流无换向器电机的晶闸管直接接在直流电 源上,导通后无法自行关断，换流困难。必须采取 特殊的换流措施。 解决： 在过激状态下向逆变器提供超前的无功电流， 可利用电机的反电势来实现自然换流。
优点: (1) 只要精确地控制变频电源的频率就能准确控 制转速，无需速度反馈控制。 (2) 转矩干扰只影响同步电动机的功角，不影响 电机的转速可以在极低的转速下运行，调速范围 较宽。 (3)可以调节转子励磁来调节电机的功率因数,甚 至可在 下运行。 (4) 运行在超前功率因数下，有可能利用电动机 的反电势实现负载换流，克服强迫换流的弊病 （晶闸管)。 缺点：同步电机本身结构稍微复杂
变频器的工作原理
变频器工作原理：该高压变频器主电路采用模块串联方式，每个功率模块为三相输入，单相逆变输出，即通过6个独立的低压变频功率模块串联接在移相变压器副边构成逆变主回路，高压直接输入隔离变压器，输出侧通过逆变器的 PWM调制技术，输出为多电平。
直接接高压电机运行。
变频器及变压器保护：1．变频器运行时风扇应投入，并装设超温保护，当某一只变频器模块稳温度T>65时则旁通该变频器模块.2．变频用变压器具有温度保护,自动报警:冷却风扇随变压器充电自动启动.3．变频器电源开关未装设低电压保护,由变频器本身的欠压保护完成.正常运行时,母线电压可在+_10#范围内波动,当模块直流电压<70%时,报”轻故障信号”,延时后,仍欠压,则变频器旁通运行.4．运行中出现模块故障(包括模块过压故障,模块过热故障,模块驱动故障)时,变频器发出轻故障信号,同时立即自动进行旁通运行,使变频器能够代故障运行.旁通功能发生作用后,系统处于旁通工作状态,其运行情况如下:a一个模块发生旁通内故障,变频器用开光将此模块旁通掉,同层的其他两个模块计算出输出为0Vb 旁通后,系统运行由N级调整为N-1级运行,仍然保持对称运行.C.旁通后,系统降负荷运行,1级旁通,允许连续运行在96%额定功率下2级旁通,允许连续运行在77%额定功率下3级旁通,跳变频器开关,转为工频运行5,当系统或母线发生瞬间故障,母线电压为60%时能运行5个周波,厂用电切换为慢切时,变频器将跳闸.有关管理规定1.由于变频器出口开关与工频开关电缆并接,故不论该泵运行或备用,二只开关的下桩头都有带电的可能,都应视为带电设备2.当某台变频运行时,该台泵的工频开关只要没有工作(开关或保护)应放工作位置,用开关的机械保护,避免人为合工频开关的接地闸刀.当该台泵的工频开关有工作(开关或保护)才允许将该开关放试验位置,并严禁合上工频开关的接地闸刀.运行中应避免此种方式的出现,应调换成另一台泵运行.3.由于6KV-18,19段上的凝泵工频开关,变频器电源开关下桩头的接地闸刀无法拆除,而电机工频,变频的电缆又并接在6KV-18,19段开关的下桩头,故工频开关下桩头接地闸刀的合闸应确保工频,变频回路均退出时才能进行,变频器电源开关下桩头的接地闸刀应在变频器出线的二只开关退出时才能合闸,严禁带电合接地闸刀.4.工频开关接地闸刀的分,合应通知专工现场监护.5.正常运行中,工频开关的接地闸刀下仓门应上挂锁,不得无故解锁.6.正常运行时,变频器启用方式开关切”远程”,只有当DCS系统操作失灵时,变频器启用方式开关切”就地”,但只用为事故处理使用.7.如果变频器出现故障,在再次启动前应点出”变频器复位”按钮,否则变频器将不能启动,8.在变频器运行过程中禁止复位.9.当变频器电源开关断开后,5分钟内不得打开柜门,更不能触及设备10.若变频器退出运行,变频工作开关下桩头的PT熔丝应取下.11.变频器回路绝缘的测量只限于遥测变压器的初级,次级及模块不测量.12.遥测变频工作开关下桩头PT绝缘时应认真执行规定,阻值按配电装置规定,并做好记录.13.运行中严禁打开变频器的模块柜,变压器柜,并将门锁好.严禁在变频器工作时断开冷却器风扇.14.变频器启动前,应保持电机处于静止状态.15.变频器退出运行时应断开变频器控制柜内的甲,乙交流电源及UPS电源开关.16.变频器一经上电,冷却风扇应全部投入运行.变压器参数: ZTSFGN-1175/6 接线方式 Y/d 3相50HZ 高压侧6KV/113.1A 二次侧6KV/61.8A 冷却方式 AFC 短路阻抗 7.27%模块参数:DM-007 额定电流 105A变频器参数; MLVERT-D6/1120 额定容量 1120KV A输入电压6KV 功率因素 0.96 输入频率50HZ输出电压 0-6KV 输出电流 0-150A 输出频率0-50HZ变频器的逻辑关系1.正常运行时一台变频运行,若此台泵跳闸,将联动另一台泵的工频运行,然后再检查原工作泵跳闸原因.2.若一台变频运行泵跳闸,另一台未能联动,则抢合备用工频泵运行,若备用泵工频抢合不上,则根据当时的信号,确定非母线故障,DCS画面无变频器”重故障信号”允许不去就地检查抢合一次跳闸泵,若不成功,则根据当时的运行工况,做好停机的准备.3.工频开关和变频器开关之间相互闭锁,二只变频开关之间相互闭锁.此逻辑除软件闭锁,在开关的硬接线上也进行了回路闭锁.4.工频开关和变频开关之间既有顺序跳闸,又有反向跳闸.即当变频器电源开关跳闸后,对应运行的变频器工作开关将跳闸(如就地按电机的事故按钮,此功能由DCS系统完成),当变频器工作开关因故障跳闸时,将反跳变频器电源开关.5.就地事故按钮动作后,将跳开变频器电源开关和运行工频开关,并由DCS程控跳开该泵变频开关.6.变频器工作开关合闸后,变频器电源开关需等待300秒后才能发请求合闸命令,在此期间运行泵跳闸应抢合另一台泵的工频运行,若抢不上,再抢一次跳闸的工频泵,即任何情况下均不联本泵.7.变频器输出0HZ时跳开变频器电源开关8.凝泵回路的5只开关跳闸回路均无闭锁条件9.当UPS电源因故失电后,无论二路控制电源是否失去,变频器将跳闸,并发”重故障信号,并联动备用工频泵运行10.当变频器控制电源二路失去5分钟后,变频器将跳闸,并联动备用工频泵运行.变频器的启用顺序1.就地操作变频系统正常工作状态下,有”系统就绪信号,启用变频运行时,根据运行方式,点击”X泵启动指令’按钮,先合上变频器次级的某台开关,延时5分钟后变频器发出”请合高压”信号,运行人员再合上变频器初级电源开关,变频器进入自检状态,并发出”系统等待”信号,延时30秒后,变频器发出”请示运行”命令,此时运行人员因根据需要,点击’变频运行”按钮,设定运行频率,使电机进入变频运行.工频运行,则需直接根据画面提示,点击工频电源开关即行,画面显示该泵工频运行.变频器重故障处理:●变频器给出高压分闸信号●封锁变频器输出●电机自由停机●变频器本体控制柜给出声光报警信号●向DCS同时发出重故障信号●相应的故障指示灯亮●记录重故障发生的时间和内容●在触摸屏上显示故障发生的时间和内容变频器轻故障●变频器继续运行或旁通降额运行●变频器本体控制柜给出声光报警信号●向DCS同时发出轻故障信号●相应的故障指示灯亮●记录轻故障发生的时间和内容●在触摸屏上显示轻故障发生的时间和内容重故障:两路电源同时失去5分钟/变压器温度超高5分钟/系统过流/系统过载/通讯故障(包括模块通讯故障和系统通讯故障)轻故障:控制电源的主电源故障/控制电源的备用电源故障/冷却风扇电源故障/门开关故障3秒钟/变压器温度过高(120度)/变压器温度超高(140度)/主板与PLC通讯故障/高压掉电/模拟信号断线/模块B 故障一普通异步电动机都是按恒频恒压设计的。
变频器工作原理与结构图文详解—变频器的功能作用分析
变频器工作原理与结构图文详解—变频器的功能作用分析变频器变频器（Variable-frequency Drive，VFD）是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。
变频器主要由整流（交流变直流）、滤波、逆变（直流变交流）、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成。
变频器靠内部IGBT的开断来调整输出电源的电压和频率，根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压，进而达到节能、调速的目的，另外，变频器还有很多的保护功能，如过流、过压、过载保护等等。
随着工业自动化程度的不断提高，变频器也得到了非常广泛的应用。
变频器基本组成变频器通常分为4部分：整流单元、高容量电容、逆变器和控制器。
整流单元：将工作频率固定的交流电转换为直流电。
高容量电容：存储转换后的电能。
逆变器：由大功率开关晶体管阵列组成电子开关，将直流电转化成不同频率、宽度、幅度的方波。
控制器：按设定的程序工作，控制输出方波的幅度与脉宽，使叠加为近似正弦波的交流电，驱动交流电动机。
变频器的结构与原理图解变频器的发展也同样要经历一个徐徐渐进的过程，最初的变频器并不是采用这种交直交：交流变直流而后再变交流这种拓扑，而是直接交交，无中间直流环节。
这种变频器叫交交变频器，目前这种变频器在超大功率、低速调速有应用。
其输出频率范围为：0-17（1/2－1/3 输入电压频率），所以不能满足许多应用的要求，而且当时没有IGBT，只有SCR，所以应用范围有限。
变频器其工作原理是将三相工频电源经过几组相控开关控制直接产生所需要变压变频电源，其优点是效率高，能量可以方便返回电网，其最大的缺点输出的最高频率必须小于输入电源频率1/3或1/2，否则输出波形太差，电机产生抖动，不能工作。
故交交变频器至今局限低转速调速场合，因而大大限制了它的使用范围。
变频器电路结构框架图矩阵式变频器是一种交交直接变频器，由9个直接接于三相输入和输出之间的开关阵组成。
同步电机变频调速 我
u A Rs u 0 B uC 0
Pm 2E p I p
电磁转矩
0 Rs 0
0 iA L i 0 0 B Rs iC 0
0 L 0
0 i A eA d 0 iB eB dt L iC eC
（2）重载时有振荡，甚至存在失步危险；
问题的根源： 供电电源频率固定不变。由于改变交流电的频率较 为困难，以前一般工业设备很少采用同步电动机拖 动。 解决办法： 现代电力电子技术的发展，解决了交流电源的变压变 频问题，采用电压-频率协调控制，可解决由固定频 率电源供电而产生的问题。
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。 对于振荡和失步问题：
所以起动费事、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。
四.同步电动机调速系统的特点
同步：同步电动机的转子转速就是旋转磁场的同步转速， 转差为0； 优点： （1）转速与电压频率严格同步； （2）可以通过控制励磁来调节其功率因数，可使功率因 数提高到1.0，甚至超前；
存在的问题：
（1）起动困难；
自控变频同步电动机调速系统
需要两套可控功率单元，系统结构复杂
自控变频同步电动机调速原理图 UI——逆变器 BQ——转子位置检测器
自控变频同步电动机调速系统
在基频以下调速时，需要电压频率协调 控制。
需要一套直流调压装置，为逆变器提供 可调的直流电源。
调速时改变直流电压，转速将随之变化 ，逆变器的输出频率自动跟踪转速。 在表面上只控制了电压，实际上也自动 地控制了频率，这就是自控变频同步电 动机变压变频调速。 采用PWM逆变器，既完成变频，又实现 调压。
变频器原理及应用
几种典型的交－直－交变频器的主电路。 ①交－直－交电压型变频电路 常用的交—直—交电压型PWM变频电路。
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交—直—交电压型PWM变频电路采用二极管构成整流器，
完成交流到直流的变换，其输出直流电压Ud是不可控的； 中间直流环节用大电容C滤波；电力晶体管V1～V6构成
PWM逆变器，完成直流到交流的变换，并能实现输出频 率和电压的同时调节，VD1～VD6是电压型逆变器所需的 反馈二极管。
稳定性好和驱动电路简单的优点，又具有输入通态电压低，耐压高和 承受电流大的优点，这些都使IGBT比GTR有更大的吸引力。
• 在变频器驱动电机，中频和开关电源以及要求快速、低损耗的领域，
IGBT有着主导地位。
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（1） IGBT的基本结构与工作原理 1）基本结构 IGBT也是三端器件，三个极为漏极（D）、栅极（G）和源极（S）。 （a) 内部结构 （b）简化等效电路 （c）电气图形符号
电变成频率可调的交流电，作为电动机的电源装置，目前在国内 外使用广泛。使用变频器可以节能、提高产品质量和劳动生产率 等。
• 具体介绍与变频器相关的知识：变频器的基本原理、变频器常用
开关器件（IGBT）、脉宽调制（PWM）型逆变电路、变频调速的特 点以及变频器的应用。
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SIEMENS MICROMASTER 420 通用变频器
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②交－直－交电流型变频电路 常用的交－直－交电流型变频电路。
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交－直－交电流型变频电路：整流器采用晶闸管构成 的可控整流电路，完成交流到直流的变换，输出可控
的直流电压U，实现调压功能；中间直流环节用大电感 L滤波；逆变器采用晶闸管构成的串联二极管式电流型
逆变电路，完成直流到交流的变换，并实现输出频率 的调节。
交流异步电机的工变频同步切换
目录1.SYN-TRANSFER技术详细资料 (2)1.1 SYN-TRANSFER技术介绍 (2)1.2工作原理 (3)1.3 主回路配置 (4)1.4 系统外部原理图 (5)1.5 组成及操作界面说明 (5)2.高压变频器切换工频时非同期冲击 (6)2.1非同期冲击原理 (6)2.2非同期冲击实验 (7)3.电厂风机由变频切换工频切换和类似的方案 (8)3.1风机变频到工频切换方法 (8)3.2同步切换方案 (9)3.2.1方案一（带电抗器） (9)3.2.2方案二（不带电抗器） (10)3.1同步切换应用方案 (11)4.高压变频器水冷方式方案 (14)1.SYN-TRANSFER技术详细资料1.1 SYN-TRANSFER技术介绍同步切换是变频器与工频电网之间进行无扰切换的技术，它利用锁相技术，使变频器输出电压的频率、相位、幅值和电网电压的频率、相位、幅值保持一致，进行变频器与电网之间的无扰切换，防止因变频器输出电压和电网电压之间存在相位差而产生冲击电流，损坏设备或拉跨电网。
为重负载软启动（磨机）、多台水泵顺序自动变频软启动、需要在工频和变频电源之间频繁切换的系统。
同步切换的控制方法为: 同时检测变频电源和工频电源的频率、相位和幅值, 当两种电源的频率差、相位差、幅值差小于规定误差时, 锁定当前电网频率进行切换。
电机由变频转工频的切换一般是在变频器输出电压和电网电压的频率、大小都相等的情况下进行的，表面上看，此时两个电源输出电压的大小、频率都相等，似乎可以进行平滑切换，不会对电机产生什么冲击。
其实不然，一个没有考虑到的关键性的问题是——相位，即两个电源电压变化的步调是否一致。
在变频转工频切换瞬间，由于变频器输出电压起始相位具有随机性，它所输出的三相电源相位和电网工频电源相位完全有可能不一致。
SYN-TRANSFER技术非常必要。
下图是SYN-TRANSFER技术的原理图。
锁相前、后的变频和工频电压波形如图1、图2所示。
同步电动机原理
同步电动机原理
同步电动机是一种根据电磁原理工作的电机，其工作原理是利用电磁感应现象。
当三相交流电通过定子绕组时，会在定子中形成一个由电流产生的旋转磁场，这个磁场的旋转速度正好与电源频率相关。
同时，在转子中也存在一个磁场，其旋转速度由定子磁场的旋转速度决定。
在正常运行时，两个磁场会保持同步运动，使得转子旋转与定子磁场的旋转速度相同。
这样，转子就会随着定子磁场的旋转而旋转，达到同步转速。
当转子达到同步转速时，同步电动机的运行就稳定了。
同步电动机的同步转速与电源频率和极对数有关，可以通过改变电源频率或改变转子极对数来控制同步电动机的转速。
同时，同步电动机还具有良好的功率因数，可以在运行过程中自动调整，提高电能的利用效率。
总之，同步电动机的工作原理是利用定子与转子之间形成的旋转磁场，使得转子能够同步运动。
通过控制电源频率或转子极对数，可以实现对同步电动机的转速控制。
变频调速的工作原理
变频调速的工作原理变频器的功用是将频率固定的（通常为50Hz的）交流电（三相或单相）变成频率联系可调（多数为O-4OOH0的三相交流电。
由公式：n0=60f/p其中n0为旋转磁场的转速通常称为同步转速f 为电流的频率p 为旋转磁场的磁极对数当频率f连续可调时（一般P为定数），电动机的同步转速也连续可调。
又因为异步电动机的转子转速总是比同步转速略低一些，所以，当同步转速连续可调时，异步电动机转子的转速也是连续可调的。
变频器就是通过改变f （电流的频率）来使电动机调速的在变频器日常维护过程中,经常遇到各种各样的问题,如外围线路问题,参数设定不良或机械故障。
如果是变频器出现故障，如何去判断是哪一部分问题，在这里略作介绍。
一、静态测试1、测试整流电路找到变频器内部直流电源的P端和N端，将万用表调到电阻X10档，红表棒接到P,黑表棒分别依到R S T,应该有大约几十欧的阻值，且基本平衡。
相反将黑表棒接到P端，红表棒依次接到R、S、T,有一个接近于无穷大的阻值。
将红表棒接到N 端，重复以上步骤，都应得到相同结果。
如果有以下结果，可以判定电路已出现异常，A.阻值三相不平衡，可以说明整流桥故障。
B.红表棒接P端时，电阻无穷大，可以断定整流桥故障或起动电阻出现故障。
2、测试逆变电路将红表棒接到P端,黑表棒分别接U V W上，应该有几十欧的阻值，且各相阻值基本相同，反相应该为无穷大。
将黑表棒接到N端，重复以上步骤应得到相同结果，否则可确定逆变模块故障二、动态测试在静态测试结果正常以后，才可进行动态测试，即上电试机。
在上电前后必须注意以下几点:1、上电之前，须确认输入电压是否有误，将380V电源接入220V级变频器之中会出现炸机（炸电容、压敏电阻、模块等）。
2、检查变频器各接播口是否已正确连接,连接是否有松动, 连接异常有时可能导致变频器出现故障, 严重时会出现炸机等情况。
3、上电后检测故障显示内容, 并初步断定故障及原因。
变频器的工作原理及作用
变频器的工作原理及作用变频器的工作原理1、基本概念1）VVVF改变电压、改变频率（Variable Voltage and Variable Frequency）的缩写。
2）CVCF恒电压、恒频率（XXX）的缩写。
通常，把电压和频率固定不变的交流电变换为电压或频率可变的交流电的装置称作“变频器”。
该设备首先要把三相或单相交流电变换为直流电（DC）。
然后再把直流电（DC）变换为三相或单相交流电（AC）。
变频器同时改变输出频率与电压，也就是改变了电机运行曲线上的n0，使电机运行曲线平行下移。
因此变频器可以使电机以较小的启动电流，获得较大的启动转矩，即变频器可以启动重载负荷。
变频器具有调压、调频、稳压、调速等基本功能，应用了现代的科学技术，价格昂贵但性能良好，内部结构复杂但使用简单，所以不只是用于启动电动机，而是广泛的应用到各个领域，各种各样的功率、各种各样的外形、各种各样的体积、各种各样的用途等都有。
随着技术的发展，成本的降低，变频器一定还会得到更广泛的应用。
各国使用的交流供电电源，无论是用于家庭还是用于工厂，其电压和频率均200V/60Hz（50Hz）或100V/60Hz（50Hz）。
通常，把电压和频率固定不变的交流电变换为电压或频率可变的交流电的装置称作“变频器”。
为了产生可变的电压和频率，该设备首先要把三相或单相交流电变换为直流电（DC）。
然后再把直流电（DC）变换为三相或单相交流电（AC），我们把实现这种转换的装置称为“变频器”（inverter）。
变频器也可用于家电产品。
使用变频器的家电产品中不仅有电机（例如空调等），还有荧光灯等产品。
用于电机控制的变频器，既可以改变电压，又可以改变频率。
但用于荧光灯的变频器主要用于调节电源供电的频率。
汽车上使用的由电池（直流电）产生交流电的设备也以“inverter”的名称进行出售。
变频器的工作原理被广泛应用于各个领域。
例如计算机电源的供电，在该项应用中，变频器用于抑制反向电压、频率的波动及电源的瞬间断电。
变频器工作原理及应用
电气传动基础知识—电气传动的目的和意义
序号
意义
有代表意义的行业或设备
1
节能
风机、水泵、注塑机
2
提高产品质量
机床、印刷、包装等生产线
3
改善工作环境
电梯、中央空调
目的 根据设备和工艺的要求通过改变电动机速度或输出转矩改变终端设备的速度或输 出转矩
意义
注：并不是所有的设备使用电气传动装置后都可以节能
P电机功率＝
T电机转矩×N电机速度×K常数
M
T电机转矩
T负载转矩
中间传动机构
终端机械
电气传动基础知识—电气传动系统基本工作原理
速度模式： 以保持转速恒定为目的，如常规调速系统（电梯、各类生产线）。控制设 备根据速度要求自动调整电机转矩适应外部的负载变化，恒速时电机转矩 肯定等于负载转矩 转矩模式 以控制电机转矩恒定为目的，如：开卷/收卷，恒速时电机转矩肯定等于 负载转矩，但电机的运转速度不确定。 如果电机转矩始终大于负载转矩，则速度持续上升直至设备限速或损坏 如果电机转矩始终小于负载转矩，则速度为0或最低（下限）速度 为保证系统安全，必须额外考虑限速或超速保护
变频器的用途比较广泛，无论是在生产还是咱们的日常生活中，都有所应用。 变频器在公司生产中得到广泛的应用： 例1、生产、生活中的恒压泵供水系统； 例2、高炉上料小车的控制； 例3、球团厂的回转窑旋转控制； 例4：炼钢连铸机的引锭杆的控制； 例5：炼钢厂转炉的倾动控制等等；
变频器可用于家电产品： 例1、公共场所使用的中央空调； 例2、家庭中还有荧光灯等产品。用于电机控制的变频器，既可以改变电压，又可以改变频率。但用于荧光灯的变频器主要用于调节电源供电的频率。
变频器的控制方式
变化不是很大,所以稳定
工作区的机械特性基本是
平行的,且机械特性较硬，
图8-1 变频调速机械特性
《变频器原理与应用 第2版 》第8章
8.1.3 对额定频率fN以下变频调速特性的修正
1. TKx减小的原因分析
k f (k u k f) U U x xU E x x M T K x
机磁通保持一定,在较宽的调速范围内,电动机的 转矩、效率、功率因数不下降，
《变频器原理与应用 第2版 》第8章
8.1.2 恒U／f控制方式的机械特性
1. 调频比和调压比
调频时,通常都是相对于其额定频率
频频率fx就可以用下式表示：
fN来进行调节的,那么调
8-1
fx=kffN
式中 kf——频率调节比 也叫调频比 ，
然而,这种控制要依赖于精确的电动机数学模型和对 电动机参数的自动识别 ID ，
《变频器原理与应用 第2版 》第8章
8.5 单片机控制
8.5.1 概述 随着微电子工艺水平的提高,微型计算机的性能价格
比显著提高,全数字化变频调速系统大都是以高性能单 片机和数字信号处理器 DSP 等为控制核心来构成整个系 统，专用于电机控制的单片机的出现,使得系统的体积 减小,可靠性大大提高，它们大部分是在16位单片机或 DSP的基础上增加部分特殊的控制功能构成专用的集成 电路,如87C196MC，
各种参数,如I1、r2等经过计算得到的一个转速的实在值,
由这个计算出的转速实在值和给定值之间的差异来调整
iM*和iT*,改变变频器的输出频率和电压，
《变频器原理与应用 第2版 》第8章
8.3.5 使用矢量控制的要求
选择矢量控制模式,对变频器和电动机有如下要求： 1 一台变频器只能带一台电动机， 2 电动机的极数要按说明书的要求,一般以4极电动机为最
变频器控制电机实现同步和主从控制策略研究
变频器控制电机实现同步和主从控制策略研究李雪峰，于梦琦（内蒙古化工职业学院，内蒙古呼和浩特 ０１００７０） 摘 要：本文对变频器控制电机实现同步控制和主从控制的各种策略方法进行了详细阐述，并分析了各种方法的优缺点。
关键词：同步控制；主从控制；电机 中图分类号：ＴＥ３５５ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００６—７９８１（２０１７）１０—００２９—０２ 在变频器应用场合中，有很多要求多台电机进行主从控制或者同步控制的，通过变频器与上位机互相配合，实现控制的方法有很多种。
在调速精度要求不严的场合，可以利用变频器自身的调整功能构成开环同步控制，这种方法也称为准同步控制。
在要求动态过程完全同步或者实现主从跟踪的场合，必须采用闭环跟踪控制方法。
１ 简易的开环控制同步方法通用变频器的出厂设置都为开环系统，在不超出其输出功率和负载转矩时，也可以达到频率设定值，变频器与电机构成的系统使电机的输出转矩通过内部控制算法自动调整，并与负载转矩相平衡。
所以，即使在开环的情况下，变频器带动电机通过转差自动补偿功能及转矩提升功能，也能达到设定值。
开环同步只能是“准同步”运行，在要求不高的系统中可以采用。
实现开环同步的方法有如下几种：１．１ 采用共电位的型式通用变频器具有０－５Ｖ或者０－１０Ｖ的频率设定端子，通过向每个变频器的端子施加相同的电位，可以起到同步控制的作用。
这种型式的优点是系统构成简单，不需要提供独立的电源，缺点是连接距离很短。
１．２ 采用电流环链路的型式电流环链路型式优点是结构简单，可进行长距离的连接，抗干扰能力比较强。
缺点是系统中要增设一个电流源。
这种型式使用中每台变频器都需要就地微调节，现场操作比较麻烦。
１．３ 采用一台变频器控制多台电机靠外力同步运行的型式在火力发电厂上煤机的交流牵引系统中，运煤小车一般有四个轮子，如果小车的跨度比较大时，希望每个轮子独立驱动，由于轨道摩擦力的平衡作用，可以采用一个变频器驱动四台异步电动机的作法，轨道摩擦力使四台电机工作在基本相同的条件下。
两台伺服同步控制原理
两台伺服同步控制原理
两台伺服同步控制的原理主要依赖于精确控制两台伺服系统的各种参数，如位置、速度和加速度，使它们在同一时间内完成相同的运动任务。
在实现这个目标的过程中，通常需要解决几个关键问题：
1. 位置同步：通过编码器等装置来检测两台电机的位置信息，确保它们的位置误差在可接受的范围内。
在控制信号中加入位置误差补偿项，以实现位置同步控制。
2. 速度同步：通过速度传感器等装置来检测两台电机的转速信息，确保它们的速度误差在可接受的范围内。
在控制信号中加入速度误差补偿项，以实现速度同步控制。
3. 加速度同步：通过加速度传感器等装置来检测两台电机的加速度信息，确保它们的加速度误差在可接受的范围内。
在控制信号中加入加速度误差补偿项，以实现加速度同步控制。
4. 控制算法：选择合适的控制算法，如PID控制、模糊控制、神经网络控
制等。
根据具体情况选择合适的控制算法，以实现同步控制。
以上信息仅供参考，如需了解更多信息，建议咨询专业人士或查阅相关书籍。
同步电动机控制
⎡u a ⎤ ⎡ r 0 0⎤ ⎡i a ⎤ ⎡ L ⎢u ⎥ = ⎢0 r 0⎥ ⎢i ⎥ + ⎢ M ⎢ b⎥ ⎢ ⎥⎢ b ⎥ ⎢ ⎢u c ⎥ ⎢0 0 r ⎥ ⎢i c ⎥ ⎢ M ⎦⎣ ⎦ ⎣ ⎣ ⎦ ⎣
中点无引线系统：
M L M
M ⎤ ⎡i a ⎤ ⎡e a ⎤ ⎡u 0 ⎤ M ⎥ P ⎢ib ⎥ + ⎢eb ⎥ + ⎢u 0 ⎥ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥ L ⎥ ⎢i c ⎥ ⎢e c ⎥ ⎢u 0 ⎥ ⎦ ⎣ ⎦ ⎣ ⎦ ⎣ ⎦
(a) 基本结构 无换向器电机换相原理图
(b) 端电压波形
无换向器电机系统构成
无换向器电机一般用于大容量调速系统，功率开关通 常为大功率晶闸管
转矩控制原理：无换向器电机采用电流源型逆变器供电。以 隐极同步电动机为例，根据定子电流与转子磁场的相互作用， 转矩方程可表达如下：
T = 3 pm Φ f I a sin δ T
idd
Lmd p =− (isd + ie ) Rd + Ldd p Lmq p Rd + Ldq p i sq
idq = −
将上式代入转子磁链方程可得：
ψ e = Lmd
L s Rd + Ldσ s i sd + ( Le − )ie Rd + Ldd s Rd + Ldd s
2 md
相应转矩表达式为：
或
T = 3 p m Lm I f I a sin δ T
转子励磁电流
转子励磁电感
当转子磁通Φ f 和转矩角δT为恒量时，同步电动机类似于直 流电机，转矩和电枢电流 Ia 成比例关系。 对凸极电机也有类似结论成立，只是凸极转矩项会对影响转 矩与电枢电流的线性比例关系，采用转速外环后对转速影响 较小。
变频调速基本原理及控制原理
变频调速基本原理及控制原理1.基本原理：目前使用较多的是“交—直—交”变频，原理如图1所示，将50Hz交流整流为直流电Ud，再由三相逆变器将直流逆变为频率可调的三相交流供给鼠笼电机实现变频调速。
2.控制原理：变频调速装置主电路(见图2)由空气开关QF1，交流接触器KM1和变频器VF组成，由安装在配电柜面板上的转换开关SA，复位开关SB；或安装在现场防爆操作柱上启动按钮SB 和停止按钮SB2控制VF的运行：(1)启动VF时必须先合上QF1和QF2，使SA置于启动位置，KM1便带动电触点闭合，来电显示灯HL2亮；此时按下SB，也可以按下现场SB1使KA1带电触点闭合，VF投入运行同时运行指示灯HL3亮。
(2)需要停止VF时，按下SB2使KA1失电，VF停止运行，此时HL3灭；置SA于停止位置，KM1断开同时HL1亮表示停机。
(3)如果在运行过程中VF有故障FLA、FLC端口将短接，KA2带电，KM带电其触点断开，同时故障指示灯HL3亮并报警。
由于工艺条件复杂，实际运行过程中有多方面不确定因素，为安全其见，每台变频器均加有一旁路接触器KM2；如果KM1或VF发生故障时保证电机仍能变频运行。
变频调速实行闭环负反馈自动控制即由仪表装置供给变频器1V和CC端口4～20MA电信号，靠信号大小改变来控制VF频率高低变化达到调节电动机转速和输出功率的目的，使泵流量和实际工艺需求最佳匹配，实现仪表电气联合自动控制体系。
二、实际运用分析1.变频调速实行工艺过程控制，由于生产流程和工艺条件的复杂性；不通过实践有些问题不被人们认识，只有通过实践才能找出解决这此问题方法和途径。
在闭环控制回路中，变频器作用类似风开式调节阀，对于实用风关式调节阀控制回路需在变频器上设定最低下降频率，当仪表装置故障时变频器输出最低频率，保证电机运转，维持工艺流程最低安全量，不至于生产中断。
变频器下限频率设定必须通过实际测试，不能随意变动。
就拿P6101A 脱丙烷塔进料泵来说，当时调试时当仪表信号4AM时，变频器输出频率10Hz，此时根本达不到工艺需要流量，通过仪表、电气专业人员多测试设定4MA信号输出23Hz能达到最低安全量，故23Hz 便没定为法定下限参数，这样既可保证工艺安全运行又有27Hz的频率调节范围。
基于svpwm的双电机偏差耦合同步控制系统
基于svpwm的双电机偏差耦合同步控制系统【摘要】针对双电机转速同步的问题，提出了偏差耦合同步控制策略。
电机控制使用svpwm变频调速方式，建立了系统仿真模型，并进行了负载干扰情况下的双电机转速同步仿真。
系统采用matlab仿真软件进行仿真，结果表明，采用偏差耦合转速补偿方法可以很好的降低双电机转速差，实现双电机的转速同步控制。
【关键词】同步控制；svpwm；偏差耦合控制；PID控制；永磁同步电机1.引言随着工业技术的发展，在航空、军事、机械制造领域等需要多个电机同时驱动一个或多个工作部件进行协调控制的场合越来越多。
传统的控制系统多采用单一电机实现单轴控制，电机的输出转矩有一定的限制，当传动系统需要较大的驱动功率时，必须特制功率与之相匹配的驱动电机和驱动器，使得系统的成本上升，而且过大的输出功率的电机受到制造工艺和电机性能的影响，大功率的驱动器的研制也会受到半导体功率器件的限制[1]。
电机在实时跟随同一目标转速的同时.还需要保持两电机问的转速同步，否则便会导致后面的机械传动精度下降。
针对以上问题解决方法是采用多个电机对其进行控制，但是多电机之间同步的好坏直接影响到生产效率和产品质量，因此多电机同步控制的研究具有非常重要的现实意义[2]。
本文建立了基于svpwm变频调速的双电机偏差耦合控制算法的仿真模型，并用Matlab7.1仿真软件进行了仿真，对仿真结果做了分析和比较。
2.空间矢量脉宽调制采用脉宽调制（PWM）技术是变频器抑制谐波的主要措施。
正弦波PWM （SPWM）技术首先被采用并一直沿用至今，经过不断完善，效果显著。
然而它仍有不足之处，例如直流电压利用率不高、低速时存在转矩脉动、载波频率过高带来大的开关损耗等[3]。
由德国学者Van Der-Broeck H W提出的空间矢量脉宽调制从根本上解决了交流电动机转矩的高性能控制问题[4]。
它的基本思想是在三相交流电机上模拟直流电机转矩控制的规律，在磁场定向坐标上将定子电流矢量分解成产生磁通的励磁电流分量IM和产生转矩的转矩电流分量IT，并使两分量互相垂直，彼此独立，分别进行调节，实现转矩控制[5]。
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如何用两台变频器控制两台电动机以相同或不同转速运行，或者以不同转速运行，但以同比例升降速，有以下几种控制方法。
1两台电机同步控制的方式是以一台为主机，另一台为从机来进行控制。
2.同步用的变频器均采用0-10V电压给定速度，我们使用1号电位器为主调电位器，2号，3号为微调电位器。
接线步骤：
1）分别将两台变频器的10V短接，GND短接，主调电位器1号脚接入10V，3号脚接GND，两个微调电位器1号接入主调电位器的2号脚，2号脚接入AI1，3号脚接GND，
2）运行信号分别接入D11，COM
利用变频器内部直流电压10伏和外接电位器控制。
如果要求两台电动机以相同或不同转速运行，可以照图A接线。
调节二台变频器外接的电位器WK1和wK2即可改变二台电动机的转速。
如果要求两台电动机以不同转速运行，而且要求同比例的升降速，则接照图B或图C均可(自行选用)。
图B中将电位器wK1设定调节电机M1的转速，电位器WK2设定调节电机M2的转速，调节Wk1设可使二台电动机同步同比例升降速。
图c中Wk1为总调电位器(同步同比例升降速)；电位器WK2设定调节电机M1的转速，wK3设定调节电机M2的转速，该方法相对灵活方便。
2.利用一台输出电压可调的稳压电源控制变频器电位器同步调速可按照图D接线。
将变频器外接的二个电位器wK1，WK2并联在稳压电源的输出端，调节wK1和wK2能分别改变二台电机的转速。
调节稳压电源的输出电压，即可对二台电动机进行同比例升降速。