同步电动机是恒速电动机。它们以供应的同步速度运行。它们一般用于空载等条件下的恒速运行以提高效率功率因数。同步电动机的损耗小于感应电动机在一个给定的等级。
同步电动机的速度用
式中,f为供电频率,p为极数。
正如你所看到的,同步速度取决于电源的频率和转子的极数。改变磁极的数目并不容易,所以我们不使用那种方法。然而,随着固态设备的发明,频率的当前的馈电给同步电机可以是多种多样的。我们可以通过改变给电机供电的频率来控制同步电机的速度。
我们可以结合使用整流器和逆变器控制同步电机的速度。它们有两种用法:
变频调速开环同步电机驱动
在这种方法中同步电动机由开环变频逆变器提供。所谓开环,我们的意思是没有反馈给电源。逆变器没有关于转子当前位置的信息。在不需要高精度速度控制的情况下,这种方法比较可取。来自市电的电源被输入到可以达到所需频率的整流逆变器组。根据频率的不同,电机的同步速度可以改变。
在上图中,您可以看到速度控制驱动器的框图。用整流器把来自市电的三相电源转换成直流电。然后利用LC滤波器平滑直流波。直流馈电给逆变器。这些逆变器可以是任意一种电压源逆变器或电流源逆变器。给电动机供电的频率可以相应地改变同步电机的速度控制可以做到的。当许多电动机需要以完全相同的速度运行时,开环操作是有用的。不过,这种方法也有缺点。这种方法会引起自发振荡或振荡。
自同步(闭环)操作
我们使用自动同步(闭环)操作当需要高精度的速度控制时。在这种方法中,逆变器的输出频率由转子的转速决定。转子的速度反馈到微分器。将预置速度和实际速度之间的差值反馈给整流器。据此,逆变器改变频率,调整电机的速度。通过闭环操作,对电机转速的控制更加精确。例如,如果转速降低(由于负载增加),则定子供电频率降低,使转子与定子磁场保持同步。这种方法不发生自发振荡或寻猎。





