三、同步电机的配合应用
交流同步电动机已成为交流可调速传动中的一颗新星,特别是永磁同步电动机,电机是无刷结构,功率因数高、效率也高,转子转速严格与电源频率保持同步。同步电机变频调速系统有他控变频和自控变频两大类,自控变频同步电机在原理上和直流电机极为相似,用电力电子变流器取代了直流电机的机械换向器,如采用交-直-交变压变频器时叫做“直流无换向器电机”或称“无刷直流电动机”。传统的自控变频同步机调速系统有转子位置传感器,现正开发无转子位置传感器的系统,且已经取得重大进步和在市场的成功应用。同步电机的他控变频方式也可采用矢量控制,其按转子磁场定向的矢量控制比异步电机简单。
采用同步电机的最有效特点:
(1)大大降低电机尺寸;
(2)高效率的转矩输出;
(3)无编码器运行。
目前大多数的纸机需要安装速度编码器来反馈电机转速,而且编码器也被证明是可靠的。但是安装的编码器由于是采用轴承需要常规定期性的维护保养和润滑,在一个大型的纸机(如50个传动)上每隔一定的周期还必须更换所有的编码器以防止意外的由编码器故障引起的纸机停机。从这个层面上来说,无编码器的运行自然是同步电机直接传动的一个优点和着眼点。
电机的实际速度是需要同时反馈和监测的,一个计算电机速度的新方法已经在ACSDTC得到发展和应用。为ABB造纸部门对直接传动的37kW永磁电机进行测试得出的波形曲线。上面的2条曲线是表示经速度编码器测量的数据和通过变频器计算出来的数据。从图中可以看出两条曲线几乎是一致的,即使在动态扰动中也是少有偏差。第3条曲线是表示电机由于突加负载产生的电机转矩,该负载的变化大概是正常负载的1/3,以表示在电机在正常运行下突然有一个大的变化。将ABB传统的交流传动纸机改造成一个直接传动的纸机系统是非常简单的,纸厂需要购买新的直接传动部分的电机,同时将ABB的常规变频器ACS600通过下载PM-DTC软件来升级,而且新的直接传动的系统可以与现
有的交流或直流传动同时正常运行。总而言之,用户将从直接传动中获益。
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