[发明专利]一种同步电动机专用变频器智能校极控制方法及装置和一种变频器

说明书

技术领域

本发明涉及同步电动机专用变频器智能校极控制技术领域，尤其涉及一种同步电动机专用变频器智能校极控制方法及装置和一种变频器。

背景技术

在现有的交流电动机领域，交流电动机可分类为异步电动机和同步电动机。由于电机转速的高度可控性、更高的抗负载扰动性等原因，同步电动机应用占总电机量的比重不断加大，尤其由于工艺原因，超大功率、大功率电机大部分都是同步电动机，它们是高压变频器一大重要负载。

然而，为同步电动机定子三相对称绕组提供电能的电源，将产生以同步速旋转的定子磁势和磁场，而转子直流励磁磁势所产生的磁场则为静止磁场，定、转子磁势之间存在相对运动，不能产生有效的平均电磁转矩，所以变频器不能驱使同步电动机自行起动，因而同步电动机的起动必须采取专门措施。

同步电动机启动并不像异步电机那样容易，同步电机的控制中起动是一大难题。变频技术应用前，同步电机的起动主要设备是发电机机组。变频器广泛应用后，于是出现了异步启动和同步启动，将调速装置和启动装置整合一起。变频同步启动方式是目前最先进、起动性能最优良且经济可靠的起动方式。

异步启动时同步机短暂时间当作异步机使用，随后转子侧投励，并牵入同步后，完成启动过程。而同步启动时转子侧先投励，定子磁场直接吸合转子同步旋转起来。如果输出力矩不够或方向不对，启动过程中会出现振荡或失步现象。

同步启动对于变频器控制技术出现后兴起的。这种启动方式相对于异步启动来说，启动电流很小，启动平衡，所需的变频器容量可以变得很小，就单成本和电网影响来说有很大的优势，当然启动控制也更复杂。

在电机定子侧通三相交流电后，定子侧将形成旋转磁场。由于转子侧先励磁，在定子磁场形成前已经存在一确定磁场，转子位置可代表转子磁场方向。若定子旋转磁的初始位置与旋转方向不当，由于磁场作用力的变化，导致电流波动，甚至电机失速，最终同步电机启动失败。

现有技术方案中，常见的需要在电机上装备检测电机转子位置装置，一般采用绝对式编码器，常以格雷码形式输出位置信号供控制系统分析。励磁柜投励后，变频器根据采样而来的位置信号，控制生成波形相位，直接交流启动同步电机。此启动过程平衡、电流冲击小，成功率高。但是，绝对编码器应用带来如下问题：

1）成本较高。硬件检测电机转子位置所需部件主要有：绝对式编码器及其支撑结构、编码器接口模块或硬件电路、编码器供电电源、长屏蔽信号电缆线。

2）工程现场安装不便，甚至不能满足安装条件，限制了设备应用场合。其一，绝对式编码器安装需要在电机转轴中转孔，增加了安装难度；其二，绝对式编码器供电问题；其三，编码器信号电缆走线需要考虑抗干扰问题；其四，编码器信号传输的距离受限，影响了变频器的是应用范围，或需要增加信号中继器，增加系统复杂度和故障率。

3）故障率高，难于维护。绝对式编码器寿命很大程度取决于安装质量和供电电源质量，实际使用中容易损坏，而且维护较麻烦。

发明内容

本发明的实施例提供一种同步电动机专用变频器智能校极控制方法及装置和一种变频器。为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一种同步电动机专用变频器智能校极控制方法，包括：

获取励磁柜反馈信息，确认投励完成；

启动智能校极功能；

定时进行智能校极，将转子调整到预设位置。

一种同步电动机专用变频器智能校极控制装置，包括：

信息获取单元，用于获取励磁柜反馈信息，确认投励完成；

功能启动单元，用于启动智能校极功能；

校极单元，用于定时进行智能校极，将转子调整到预设位置。

一种变频器，包括：如上所述同步电动机专用变频器智能校极控制装置。

本发明实施例提供的一种同步电动机专用变频器智能校极控制方法及装置和一种变频器，通过获取励磁柜反馈信息，确认投励完成；启动智能校极功能；定时进行智能校极，将转子调整到预设位置。本发明通过定子输入直流电流对转子位置进行调整，使得转子调整到预设位置，从而节省了现有技术中用于确定转子位置的检测装置，这样采用本发明提供的同步电动机专用变频器智能校极控制方法、装置和一种变频器不但可以降低硬件设计成本，简化现场安装难度，还可以降低故障的发生概率，易于维护。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种同步电动机专用变频器智能校极控制方法流程图;

图2为本发明实施例提供的一种同步电动机专用变频器智能校极控制装置结构示意图；