拖动-同步电动机的起动调速和制动(1)

同步电动机的制动方法：能耗制动
开关磁阻电动机调wenku.baidu.com系统
无刷直流电动机调速系统
无刷直流电动机调速系统
交-直-交调速系统： 交-交调速系统：
定子电流频率，受位置检测 器检测和控制，保证定子脉 冲步进磁势与转子磁势同步 转
永磁电 动机
测转子磁极与定子脉冲 步进磁场相对位置，并 为晶闸管提供触发信号
无刷直流 电动机工 作原理
开关磁阻调速电动机（步进电动机）(SRD10)
• 广泛应用于风机、水泵（恒压供水）、空压机、龙门刨床的节能改造。节能 效果相当明显。 • （1）效率高，节能效果好。在所有的调速和功率范围内，SRD整体效率比交 流异步电动机变频调速系统（简称变频调速）至少高5％以上，在低速工作的 状态下其效率能够提高10％以上。
转速，然后用自整步法将同步电动机投入电网，再切除辅助电动机 的电源。但不能在负载下起动，否则辅助电动机的容量很大。如果 主机的同抽上装有足够容量的直流励磁机，直流励磁机也可兼做辅 助电动机。
二、 异步起动法
起动时，先将10r的限流电阻接上；然后合上电源开关，依靠 起动绕组（阻尼绕组）感应电流所产生的电磁转矩，使同步电动机想异步电动机 一样起动；待转速上升到接近同步转速时，再将励磁电源接入，依靠定、转子磁 场相互作用产生同步电磁转矩，加上凸极效应引起的磁阻转矩，把转子牵入同步。 磁阻转矩：是定子旋转磁场吸引转子凸极铁心而产生的。异步状态下磁阻转矩是 交变的；变化的频率与s成正比，s较大，磁阻转矩对电机的转速影响小，相反影 响大。
• （4）可频繁正、反转，频繁起动、停止，可以四象限运行，因此，非 常适合于龙门刨床、可逆轧机、油田抽油机、螺旋压力机等应用场合。 （5）起动电流小，避免了对电网的冲击。SRD具有软起动特性，没有 普通交流电动机起动电流大于额定电流5～7倍的现象。 （6）功率因数高。开关磁阻电机调速系统在空载和满载下的功率因数 均大于0.98。 • （7）电机结构简单、坚固、制造工艺简单，成本低。工作可靠，能适 用于各种恶劣、高温甚至强振动环境。 （8）缺相与过负载时仍可工作。出现电源缺相、电机或控制器任一相 出现故障时，SR电动机输出功率减小，但仍然可以运行。当系统超过 额定负载120％以上时，转速只会下降，而不会烧毁电机和控制器。 （9）由于控制器中功率变换器与电机绕组串联，不会出现变频调速系 统功率变换器可能出现的直通故障。
失 步 转 矩 额 定 转 矩 1.5 1.5
使用频 率 范围 HZ
重 量 KG
YSX100-6 YSX112-6
0.3 7 0.5 5
380 380
50 50
1000 1000
1.1 1.5
79 80
15-150 15-150
开关磁阻电动机调速 系统（步进电动机）
控制绕组开通 和关断
双凸极 结构
永磁同步电动机的调速 系统
永磁同步电动机的结构
永磁同步电动机的调速原理
PWM控 制电压
电压逆变器变为电 流逆变器
使电机在四象 限稳定运行
• YSX系列稀土永磁同步电动机
•
采用稀土永磁材料励磁，转子无功率损耗，效率和功率因数高。转速与 电源频率严格同步，与变频器配套组成开环调速系统，调速范围广、精度高。 能在三相工频电源下使用，具有自起动功能。尤其在25%-120%负载率下， 均能保持较高的效率和功率因数。
• （2）起动转矩大，特别适合于那些需要重载起动和负载变化明显并且频繁的 场合。SRD控制器从电源侧吸收较少的电流，在电机侧可得到较大的起动转 矩，起动转矩达额定转矩的150％时、起动电流仅为额定电流的30％，比之交 流电动机的300％电流获得100％的转矩的性能。
• （3）调速范围广。SRD电机可以在低速下长期运行。由于效率高，在低速下 的温升程度比额定工况时还要低，解决了变频调速低速运行下电机发热问题。 此外，SRD电机最高转速不会像交流电动机那样受极数的限制，可以根据实 际需要灵活地设定最高转速。
三、变频起动法 需有变频电源。起动时，转子先加上励磁电流，定子绕组通入 频率很低的三相交流电流，由于电枢旋转磁场的转速很低，带动转
子开始旋转。逐渐增加定子电源频率，使转子转速上升。当电源频
率达到额定值，转子转速也达到额定转速，起动结束。大多大型同 步电动机采用此法起动。
同步电动机的调速
调速用同步电动机的类型： ①有刷励磁同步电动机 ②无刷可调励磁同步电动机 ③ 无刷直流电动机 ④开关磁阻电动机 ⑤永磁同步电动机 同步电动机调速系统的类型： 变频 调速 他控式变频调速 自控式变频调速 永磁同步电动机伺服调速系统
产品型号 产品规格 产品产量 产品价格
SRD10 5.5kw~132kw 600件/年 1000元/KW
满载时 额 定 功 率 KW 额 定 电 压 V 额 定 频 率 HZ
型号规格
额定 同步 转速 r/min
电 流 A
效 率 %
功 率 因 数 cos Φ
0.6 7 0.7 0
堵 转 电 流 额 定 电 流 9 9
堵 转 转 矩 额 定 转 矩 2.0 2.0
最 大 转 矩 额 定 转 矩 1.5 1.5
同步电动机的电力拖动
T系列同步电动机用于驱动风机、 水泵、压缩机及其它通用设备。频率为 50HZ，功率因数为0 . 9（超前）。电动
机从轴伸端看为顺时针，电动机允许全
压直接起动。电动机为单轴伸，箱式结 构，卧式安装，端盖滚动轴承。外壳防 护为垂直防滴式，通风形式为自动循环、 管道通风或管道出风（进风）。大型电 动机为封闭管道通风或闭路循环空气冷 却。
转子
C A
定子绕组
B
机械端口
电端口
定子铁心
同步电动机的机械特性
n
n1
TeN
TeM
Te
同步电动机的稳定分析
Te Temax
b
ΔTe a
Δθ
0 θa θb
Δθ
θ
10.2 同步电动机的起动
一、 辅助（或拖动）电动机起动法 选用与同步电动机同极数的异步电动机作辅助电动机，其容量
约为主机的5％~15%。先起动辅助电动机并将主机拖动到接近同步
转子在空间每 转过60°电角 度，定子绕组 换流一次，定 子合成磁场状 态跃变一次。 称为两相导通 星形三相六状 态。 改变PWM控制 脉冲占空比调 节电压，从而 调节转速。
• BLU系列无刷直流电动机组合 功率： 20、40、90W 调速范围(r/min)： 100～2000r/min 特征 1. 操作简单的旋钮型驱动器与无刷直流马达组合。 2. 备有中空轴、圆轴、平行轴马达可供选择。 3. 选用减速机额定寿命可达10000小时的。 4. 可接外部控制器实现调速，瞬间制动，运转方向改变等。