同步電機調速第一頁，共十七頁，編輯于2023年，星期二

常見的旋轉磁極式同步電動機，轉子分隱極式和凸極式兩種結構：第二頁，共十七頁，編輯于2023年，星期二二．同步電動機的兩種調速方法

分類：它控式變頻調速自控式變頻調速

第三頁，共十七頁，編輯于2023年，星期二評價

優點：在多臺參數一致的小容量同步電動機需要同時起動、同時調速的場合，采用一臺變頻器控制多臺小電動機，系統對各臺電動機的供電頻率相同，供電電壓也相同，易于群控。缺點：如果一臺電動機出現失步，將影響整個群控系統的正常工作。

它控式變頻調速:第四頁，共十七頁，編輯于2023年，星期二

自控式變頻調速:評價

優點：增加了閉環自動控制功能，在同步電動機中安裝了轉子位置檢測器BQ，根據轉子的實際位置來控制變頻器的供電頻率，保證定子旋轉磁場的轉速與轉子磁極的轉速始終處于同步狀態。避免了它控式同步電動機變頻調速系統運行中會失步的缺點。第五頁，共十七頁，編輯于2023年，星期二FS-定子電流磁場的合成旋轉磁動勢Fr-轉子磁動勢設在同步電動機起動（轉子靜止）時，FS與Fr之間的空間電夾角為θ轉子磁動勢d軸之間的夾角為，運轉后，自控式同步電機啟動和調速原理：第六頁，共十七頁，編輯于2023年，星期二起動轉矩與定、轉子磁動勢大小及其夾角的關系為：結論：起動中只要保持使定子磁場保持超前轉子磁場，就可以獲得正向的起動轉矩。如果在過渡過程中根據對轉子磁場Fr的位置檢測結果，通過實時控制定子電流的頻率來控制定子磁場FS的旋轉速度，使FS保持超前于Fr一個穩定的角度θ，并且，通過控制定子三相電流的幅值實現FS幅值的基本恒定，就可以對同步電動機實現勻加速起動。第七頁，共十七頁，編輯于2023年，星期二三.永磁同步電動機小功率同步電動機常直接采用永久磁鐵作為轉子磁極，被稱為永磁同步電動機。永磁同步電動機（PermanentMagnetSynchronousMoter）具有多種結構。下圖為一種簡單的永磁電動機截面圖。第八頁，共十七頁，編輯于2023年，星期二1.無換向器電機調速系統①無換向器電機工作原理

三相繞組無刷直流電動機運行原理如圖所示，圖中A-A，、B-B，、C-C，分別為三相定子繞組的首末端；中心的N-S為轉子永久磁極；2/3扇形片為遮光板，裝于轉子上，隨該N-S極一起轉動；VP1、VP2、VP3為三個光電器件，均由光源和感光器組成，不隨轉子和遮光板轉動。第九頁，共十七頁，編輯于2023年，星期二三相半控橋式電子開關電路：

第十頁，共十七頁，編輯于2023年，星期二三相全控橋式電子開關電路：

無換向器電機=同步電機+逆變器+轉子位置檢測器第十一頁，共十七頁，編輯于2023年，星期二②無換向器電機調速系統無換向器電機調速系統結構框圖第十二頁，共十七頁，編輯于2023年，星期二2.正弦波永磁同步電動機調速系統

①正弦波永磁同步電動機調速原理

正弦波永磁同步電動機常采用轉子位置定向的矢量控制右圖為永磁同步電動機的矢量圖。第十三頁，共十七頁，編輯于2023年，星期二

在永磁同步電動機中，由于轉子磁鏈恒定不變，采用轉子磁鏈定向方法來進行矢量控制較為適宜，并且在基頻以下的控制中，控制單元可以使用算法實現定子電流矢量與q軸重合，這樣在d軸上只有轉子磁鏈，沒有定子磁鏈，相當于用轉子的永久磁鐵實現勵磁，定子電流全部用來產生拖動轉矩。這時，轉矩方程中，故三相定子電流合成矢量的幅值與定子電流幅值成正比，即轉矩與定子電流幅值成正比：第十四頁，共十七頁，編輯于2023年，星期二永磁同步電動機在上述的轉子磁鏈定向控制方式下，定子電流的的相位，比

d軸超前900，因此變頻器應提供的定子三相電流瞬時值表達式為：

變頻器只要根據轉子位置角信息，按上述方程嚴格控制三相定子電流的幅值、頻率和相位，就可以對永磁同步電動機進行速度控制。

第十五頁，共十七頁，編輯于2023年，星期二②正弦波永磁同步電動機調速系統第十六頁，共十七頁，編輯于2023年，星期二③無刷直流電動機與正弦永磁同步電動機的調速系統區別