5.2 同步电动机变频调速系统的类型与特点
5.2.1 同步电动机变频调速系统的类型
同步变频调速是交流可调传动技术的进步,特别是永磁同步电动机。电动机采用无刷方式,就会使功率因数与效率得到提高,转子转速严格和电源频率保持同步。同步电动机变频调速系统有自控变频与他控变频两大类。
5.2.2 同步电动机变频调速系统的特点
1.转速不受负载与其他因素的影响
同步变频调速电动机的转子内镶有永磁体,一旦其瞬间启动结束后,电动机就会进入正常的运行状态。此时,定子旋转磁场带动镶有永磁体的转子进入同步运行方式,电动机的转速根据其极数与输入电源的频率形成严格的对应关系,转速不受负载与其他因素的影响。
由于同步变频调速电动机的转速与电源频率之间具有严格的对应关系,故这类电动机的转速精度主要取决于变频器输出电源频率的精度。
2.设置独立的强迫冷却风机
同步变频调速电动机也设置了一个独立的强迫冷却风机,以适应电动机在低速运行时的高效散热与降低电动机在高速运行时的风能损耗。
3.自控变频同步电动机的控制方式
自控变频同步电动机的工作原理和直流电动机非常相似,仅是采用了电力电子变流器取代了直流电动机的机械换向器。当这类电动机采用交流→直流→交流方式变压的变流器时,则称该电动机为直流无换向器式电动机,或简称BLDC(无刷直流电动机)。
4.他控变频同步电动机的控制方式
他控变频同步电动机的变频方式则可采用矢量控制方式,由此就可以按转子磁场定向的矢量进行控制,其控制方法要比异步电动机简单的多。
5.变频调速永磁同步电动机与异步变频电动机相比的三大优点
应用变频技术来改造传统的产业,节约能源与提高产品质量,可以获得较好的经济效益和社会效益,这与变频调速永磁同步电动机的三大优点有很大的关系。
(1)高效节能
变频调速永磁同步电动机与异步变频调速电动机相比高效节能。变频调速永磁同步系列电动机的效率比异步变频电动机的效率高3~10个百分点。以1.5kW为例,两者效率相差近7个百分点。
(2)可精确调速
变频调速永磁同步电动机与异步变频调速电动机相比,不必使用编码器就可以对电动机实现准确的速度控制。
(3)高功率因数
变频调速永磁同步电动机与异步变频调速电动机相比,既可减少无功能量的消耗,又能够有效地降低变压器的容量。