前 言
随着我国电力工业的发展,磁阻同步电机作为一种高效、节能及可靠的电机技术已逐渐被广大用户所接受和认识,目前磁阻同步电机已广泛应用于机械制造、电力设备、石油化工、船舶、冶金、轨道交通及城市轻轨等邻域。
我国政府一直倡导绿色能源、节能减排的理念,促进磁阻同步电机行业发展。其中2018年《关于开展磁阻同步电机产业《十三五》规划编制的通知》明确提出将重点支持磁阻同步电机的技术创新和产品优化,并加速其在工业邻域的应用。
磁阻同步电机的优势
磁阻同步电机分为:同步磁阻电机、助磁同步磁阻电机及混磁同步磁阻电机,其优点表现在:
高效低噪音
磁阻同步电机的效率是非常高的,通常可达到98%左右,和传统的异步电机相比,其能耗更低、噪音更小、震动更轻。
维护成本低
磁阻同步电机没有传统电机的机械磨损和电磁损耗,因此寿命长,故障率低、维护成本低。
配置方案
1、客户:杭州某磁阻同步电机制造商。
2、需求:测试磁阻同步电机开环及闭环模式下,运行的稳定性、带载能力、能效等。
磁阻同步电机测试台
3、电机:
5.5kw同步磁阻电机
(5.5kw/340v/13.8a/1000rpm/33.3hz/52.5nm/ cosφ=0.75)
11kw同步磁阻电机
(11kw/50hz/320v/26.9a/1500rpm/70nm/ cosφ=0.79)
15kw同步磁阻电机
(15kw/350v/34a/3000rpm/100hz/47.8nm/ cosφ=0.77)
7.5kw助磁同步磁阻电机
(7.5kw/50hz/16a/360v/1500rpm/48nm/ke=87v/cosφ=0.9)
4、驱动器配置:m701-05400350a10100ab100 v1.58
调试软件 connect v2.18.05
调试报告
1、v1.58版本对于同步磁阻电机开环控制(#0.048=open loop)增加的几个参数,如下:
1) #5.014控制模式中增加了6:sync motor,可用于同步磁阻电机开环控制;
2) #5.065同步电机阻尼设定,即同步电机开环模式下保持稳定所需阻尼,默认1.5hz;
3) #5.066同步电机vf曲线电压提升率,默认20%;
4) #5.067同步电机弱磁控制时电流限制,默认100%;提高该值,可提高弱磁运行时的带载能力。
说明:目前v2.18.05版本的connect软件中还没有以上参数,只能通过键盘进行设置。
2、11kw同步磁阻电机开环测试情况:
1) 电机额定参数:11kw/50hz/320v/26.9a/1500rpm/70nm/ cosφ=0.79,铭牌如下
2) 在#0.048=open loop模式下,设置以下相关电机参数#5.006=50hz/#5.007=26.9a/#5.008=1500rpm/
3) #5.009=320v/#5.010=0.79/#5.011=4p后,载波频率#5.018=6khz,#5.014=6,#5.065~5.067三个参数为默认值,不用电机自学习,直接启动,电机可正常运行。50hz加载到额定负载运行稳定,加载到150%负载运行稳定;电机能效可到ie4。
4) 75hz弱磁运行时加载测试
5) 在前面2中设置的参数的情况下,无法加载到额定功率11kw,在将#5.067由默认的100%逐渐提高到200%后,可加载到额定功率11kw。
6) 100hz弱磁运行加载测试
(1)在前面3中设置的参数的情况下,即
#5.067=200%,可加载到7kw/22nm;
(2)逐步提高额定电压#5.009的设置值,可提高加载能力。在#5.009=370v时,可加载到额定功率11kw。
7) 7hz低频运行时的带载能力测试
(1)将额定电压#5.009改回到320v,#5.015=3%(默认值),可加载到额定转矩70nm;这时负载仍在,变频器停机后再启动,无法带额定负载启动。将#5.015提高到5%,可0速额定转矩启动,启动后运行正常。
(2)在#5.015=5%,7hz运行加载到120%的额定转矩,停机后带载再启动,运行正常。
(3)在#5.015=7%,7hz运行加载到150%的额定转矩,停机后带载再启动,运行正常。
3、7.5kw助磁同步磁阻电机开环测试情况:
1)电机参数:7.5kw/50hz/16a/360v/1500rpm/48nm/ke=87v/cosφ=0.9,无铭牌
2)在#0.048=open loop模式下,设置电机额定相关参数后,#5.014=6,#5.065~5.067三个参数为默认值时,无法正常启动运行,这时电流非常大,到达#4.007电流限幅值,运行频率上不去。
3)逐步降低#5.066的值,可以降低启动时的电流,运行频率也可相应的升高一点。在#5.066降为0后,启动电流相对较小,可正常启动。
4)对于空电机或轻负载,启动时会出现电流振荡,频率上不去。这时,可以增大#5.065的值来抑制振荡。这台电机当时#5.065增大到5hz,运行平稳。
5)50hz加载额定负载运行正常,加载150%的额定负载运行稳定。
6)7hz低频运行时的带载能力测试,在#5.015=8%,可加载150%的额定负载,可带载正常启动。
4、15kw同步磁阻电机开环测试情况:
1)电机额定参数:15kw/350v/34a/3000rpm/100hz/47.8nm/ cosφ=0.77,铭牌如下
2)在设置电机基本参数后,运行出现振荡,将#5.065从默认的1.5hz增加到3hz,运行平稳,scope图如下:
图中电流均放大了10倍
3)100hz加载到额定功率,电机运行平稳,电机能效可到ie4。
4)在弱磁运行到150hz时,电机运行正常。
结 论
1、经测试,v1.58版本的同步磁阻电机开环控制及闭环控制效果完全满足客户要求。
2、在节能环保的风潮下,磁阻同步电机以其高效、节能及环保的特点越来越受到用户的青睐,市场前景十分广阔,而nidec ct的unidrive m600以其优异的控制技术满足磁阻同步电机的开环控制。
unidrive m70x更加满足磁阻电机的开环及闭环控制。nidec ct秉承创新,专注驱动50年,助力中国节能减排!
(尼得科ct)
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