高压变频器同步电机无传感器
飞车起动的方法及应用
水玻璃铸造陈江洪，王旭
胸片数据库
（上海电气富士电机电气技术有限公司，上海201199）
摘要：越来越多行业将高压变频器应用节能目的外，开始进行更多的工艺控制。为了满足更多的应 用需求，对高压变频器“飞车起动”功能的风险进行分析，提出使用无传感器矢量控制来实现励磁控制、
电机转子方向和转速估算。并在水利应用项目中，实现了同步电机飞车起动功能的应用。
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关键词：高压变频器；同步电机；无传感器矢量控制；飞车起动
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中图分类号：TM341文献标识码：A DOI编码：10.16712力.=^9.=31-1868/tm.2020.03.006
0引言
随着电气传动技术尤其是变频调速技术的发展，作为大容量传动的高压变频调速技术也得到了广泛的应用。多电平串联H桥逆变拓扑是国内大部分高压变频器厂商采用的主流拓扑结构。该变频器有很多独有的特征：模块化结构，易于降低成本和便于维修；几乎正弦的输出波形；旁路功能提高了系统的可靠性；网侧电流接近正弦
2017年，中国经济企稳回升，产业升级、结构优化初见成效，中高压通用变频器市场呈现正增长态势，同比增长8.5%，呈现自2012年以来首次正增长态势。其中市政水利行业作为中高压变频器第二大应用行业，水生产和供应的固定投资增速明显，水工业行业中高压变频器业绩呈现较明显增幅。该行业对其设备运行的稳定性、效率和功率因素等都提出了更高的要求，传统的V/T控制已很难满足要求。因此，通过高压变频器采用矢量技术控制同步电机，自动调节励磁电流，大幅提高转速的控制精度和响应时间，实现长时间高效的不间断工作，成为越来越多用户的首选方案（
在水工业行业的泵类应用领域中，通常会采用一台或多台高压变频器顺序驱动多台泵的工作方式。当泵依次起动时，需要变频器具有变频切工频，即“同步投入”功能。当某台工频运转的泵需要进行出水量调节时&即从工频切变频，这就需要变频器具有"飞车起动”功能。"飞车起动”是指当电动机转子旋转时，将变频器输出一定大/J、、一定频率的电压加到电动机上起动的过程。如果电动机的反电动势与变频器输出电压不同步的话，较大的冲击电流将流过变频器，使得变频器主回路器件有烧坏的风险。如何调节变频器输出使之和电动机反电动势同步，消除冲击电流是“飞车起动”的关键技术。而且对于
没有配置速度传感器的电机来说，其转子的实际相位更加难以获取，故高压变频器必须采用无传感器矢量控制才能满足要求。
1同步电机无传感器飞车起动的风险
1.1电机失磁风险金属槽筒
电动机动时，电机电，
由高压变频器驱动控制，开始飞车起动。电机的励磁柜转为变频器控制。在励磁转换过程中，需要控制同步电机的失磁风险。所谓失磁，就是电机转子失去直流励磁电流，使转子磁场消失，这种状态即为失磁状态［2］（失磁时，转子绕组开路，会产生较大的感应电压，容易发生匝间短路、绝缘破坏等故障（
*本项目课题系上海市科技人才计划项目（19XD1430900）、上海市闵行区科委重大产业技术公关计划项目（2019MH-ZD25）
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