应用案例 | 能传电气变频器在永磁同步电动机的应用

 

用户对拖测试平台如下图所示,能传电气四象限变频器驱动永磁同步电机,另有一台二象限变频器驱动异步电机运行,两电机通过刚性连接轴连接。四象限变频器驱动永磁同步电机,采用无速度传感器矢量控制方式,输出制动转矩实现对异步电机的动态加载测试,通过调整永磁同步电机的转矩实现对拖平台的负载改变,平台的制动能量由四象限变频器回馈电网。测试台要求变频器具有很高的转矩控制精度和动态响应。

现场平台示意图

整个测试过程中变频器驱动永磁同步电机运行平稳,最高输出频率可达300Hz,输出转矩平稳无波动,并可实现快速动态加减负载,各项指标完全满足用户的测试要求。

运行中突加与突减转矩

永磁同步电动机是利用永磁体建立励磁磁场的同步电动机,其定子由变频器供电产生旋转磁场,转子用永磁材料制成。永磁同步电机具有功率密度大、起动力矩大、力能指标好、可靠性高等优点。
能传电气变频器采用永磁同步电机专用矢量控制算法,具有以下特点:
  • 改进的电机磁链模型,能够提供更高的转矩动态响应和更宽的弱磁调速范围;

  • 针对不同的应用提供多种控制策略:最大转矩/电流(MTPA)控制、功率因数1控制、最优效率控制等;

  • 独有的转子初始位置自动检测功能,定位精确;

  • 电机参数自测定以及动态自整定技术提高磁链定向精度;

变频器性能指标如下:

采用带速度传感器闭环矢量控制:
    √ 调速范围:1000:1
    √ 稳速精度:优于0.01%
    √ 转矩响应:<3ms
采用无速度传感器矢量控制:
    √ 调速范围:200:1
    √ 稳速精度:优于0.1%
    √ 转矩响应:<5ms
通过对永磁同步电机转子的初始位置的精确检测,可有效地解决起动过程中磁链定向不准带来的起动过流、电机反转以及转子抖动等现象,转子初始位置检测误差<1°,实现永磁同步电机静态下的快速平稳起动。
快速起动
现场照片
结束语
能传电气高性能变频器驱动永磁同步电机,可实现闭环矢量控制及无速度传感器矢量控制,满足了客户的高性能控制需求,设备运行稳定,可靠,得到了客户的高度认可。能传电气大容量高压变频器采用同样的永磁同步电机控制算法,已在多个领域成功应用。

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