自控變頻式同步電動機鎖相并網(wǎng)技術研究.pdf

1、作為鋼鐵、冶金、采礦、水利等行業(yè)生產(chǎn)中的關鍵設備，高壓大功率同步電動機由于其轉(zhuǎn)矩和功率因數(shù)可調(diào)，對電網(wǎng)波動不敏感，效率高的優(yōu)點，廣泛用于拖動大型鼓風機、水泵、壓縮機等負載。隨著電力電子變換技術和微控制器技術的發(fā)展，現(xiàn)普遍認為自控變頻起動是高壓大功率同步電機的最佳起動方式。本文針對自控變頻式同步電動機無沖擊并網(wǎng)這一技術難點，進行了較為深入的分析和研究，提出了基于全數(shù)字鎖相環(huán)的調(diào)頻鎖相方法和基于勵磁電流閉環(huán)控制的調(diào)壓策略。
　　首先，

2、對自控變頻式同步電機無沖擊并網(wǎng)原理進行了理論分析，結合無沖擊并網(wǎng)應遵循的三個基本條件，詳細描述了并網(wǎng)過程中的控制方法。在并網(wǎng)前，采用斷續(xù)換流法起動，在電機轉(zhuǎn)速升至額定轉(zhuǎn)速的8％后，切換至負載換流法直到將同步電動機拉至同步轉(zhuǎn)速附近。當轉(zhuǎn)速達到95%額定轉(zhuǎn)速時即可認為進入并網(wǎng)過程。
　　其次，為實現(xiàn)勵磁電流的閉環(huán)控制，設計了一套并網(wǎng)硬件平臺，包括電網(wǎng)側(cè)和電機側(cè)電壓幅值、過零點檢測調(diào)理電路，勵磁電流檢測及調(diào)節(jié)電路以及與主控制器通訊電路。

3、根據(jù)維持直流母線電流連續(xù)及抑制直流母線電流波動兩方面的要求選取了直流平波電抗器的電感值。起動時根據(jù)負載需求，給定并保持恒定的勵磁電流，進入并網(wǎng)過程后閉環(huán)控制勵磁電流，使電機反電勢跟蹤電網(wǎng)電壓，具有很高的穩(wěn)態(tài)精度。
　　最后，提出了采用檢測電網(wǎng)線電壓和電機反電勢過零點鑒相、鎖相環(huán)與帶死區(qū)的速度環(huán)協(xié)同調(diào)節(jié)的雙?？刂品绞?。從根本上解決了鎖相捕捉頻率帶寬窄，容易失鎖的問題，具有暫態(tài)過程平穩(wěn)，穩(wěn)態(tài)無靜差的特點。
　　在實驗樣機環(huán)境下，