变频器开环驱动永磁同步电机

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1、2010年第31卷第4期变频器开环驱动永磁同步电机胡岩，陈坤(中国建材国际工程有限公司，蚌埠233018)摘要：开环驱动永磁同步电机相对来说接线简单，转速控制精度高，现场故障串低，因此在纺织化纤、玻璃行业有非常广泛的应用。文章介绍了丹佛斯FC300变频器开环驱动交流永磁同步电机的经验和改善开环控制精度的办法。关键词：永磁；同步电机；开环驱动PermanentMagnetismSynchronousMotorDriveninanOpen-loopWaybyFrequencyConverterHUy口挖。CHENKun(ChinaTriumphInte

2、rnationalEngineeringCo，Ltd，Bengbu233018，China)Abstract：Permanentmagnetismsynchronousmotofdriveninanopen—loopwayhasadvantagesofeasywiring，highprecisespeedcontrolandfewerfaults011site，80ithasawideapplicationintheindustriesoftextilefiberandglass．Thispa·perintroducestheapplication

3、experienceofDanl06sFC300frequencyconverterdrivingPMACmotorinanopen-loopwayandthemethodstOimprovetheopen-loopcontrolprecision．Keywords：permanentmagnetism；synchronousmotor；open-loopdrive化纤行业纤维牵伸和玻璃制造行业成品传输都要求非常高的转速控制精度，一般采用永磁同步电机驱动，并用变频器作开环调速驱动，丹佛斯变频器由于性能稳定、可靠性高，在这两个行业有很长的应用历史。为

4、了进一步提高设备运行的可靠性和改善永磁同步电机低速时的输出性能，我们就永磁同步电机的基本特性进行分析，提出了一些有益的办法。1永磁同步电机的结构特点来分类，稀土永磁同步电机可以分为隐极同步电机和凸极同步电机2种。竺黧空慧篓絮磁冀竺笆皇嚣定隐极永磁罱≥嚣星奎翼嚣永磁体贴于均子之曼竺苎堡望羔三竺，毒兰量耋兰宁登竺二“；．匀转孚芏猫蓍正’菜甚莓爵姜蔷菇苌：磊藻；最菇。，礅銎笆专氅鼍氅曼曼耋至曼耋圭堂警墅萎翼；茹主嘉≤。菇．J：-‘ax；1啦!'孑：。磊；磊薹葙诗萏：看奎氅：巴妻：登圭耋蹩黧曼妻!嚣望窟童譬需盂。i““队。““玛：蜀’¨田¨坏届⋯一”。；i

5、；耄雹凳竺警釜鬯凳燃’瞥。照套蓁要塞堂“凸极永磁同步淼磊羔要特点为电机实际；磊：’翼垡!竺曩莩煮：纂星：呈裴耋进餮警堂竺誓是均葛葛／J裂蔷茹茹茹拿耄磊善磊磊泵毒莓譬窖生煮鬟篓!篡慧苎凭皂墨竺罢登苎永磁同嚣蓄主：；‘蓄磊鬈蕊晶；≤蔷瓷篆言五翥；步电嚣的甓禁蛩絮鬈电銎奎堡黧羞B≯～”⋯”Xd～<一Xq阴⋯’u叽旧“～⋯蔷d从轴电感xd和q轴电感X。的电参数的差异“”72010年第31卷第4期图2稀土永磁材料的磁化特性图3永磁同步电机的分类2变频器开环驱动永磁同步电机的注意事项2．1电机纹波电流对驱动器硬件的影响由于永磁同步电机的内部等效气隙要比异步电机

6、大得多，因此永磁同步电机有比异步电机小得多的主电感和电气时间常数，这在控制上有电流响应快的好处，但是变频器通常是被设计为驱动大电感量的异步电机的，如被用于驱动永磁同步电机，变频器的输出电流纹波将比驱动异步电机时的电流纹波大得多。在这种工况下，许多未经特别设计的变频器会发生故障或令使用寿命大大缩短。丹佛斯的FC302变频器是专门针对驱动永磁同步和异步伺服电机而设计的一款驱动器，变频器设计时已经就驱动永磁同步电机时发生的高纹波电流对变频器的硬件和软件的影响有充分考虑；同时还令变频器输出PWMJ方波的iGg电压突变率受到特殊限制。因此保障了F(、302驱

7、动器驱动永磁同步电机时，能够长期可靠、安全地运行。2．2变频器的电机控制模式变频器开环控制时一般有VVCplus控制、无转速反馈磁通矢量控制和V／F控制(标量控制)等几种控制模式，其中VVCplus控制和无转速反馈磁通矢量控制都是针对异步电机的控制模式，不能用在同步电机控制上，因此只能使用V／F控制。丹佛斯FC302驱动器的V／F控制模式，允许用户自定义6点(频率，电压)点，应用上有较大灵活性，特别适用于开环驱动永磁同步电机这类特殊的负载。、＼。÷，，‘(a)驱动异步电机时的电流波形j◇Ⅻh丛～一jj一——刁n吣划(b)驱动永磁同步电机时的电流波形

8、图4变频器输出电流波形OulpulFrequeneyPar卜56[xj图5FC302的V佰点定义2．3驱动器功率选择选择永