永磁同步电动机在化纤纺丝机变频调速中的应用
- 发布时间：2010/7/9 14:05:58
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化纤纺丝机是一个多电机、小功率的同步驱动系统（含比例同步驱动系统）。它对电气传动的要求可以概括为“四高”和“一少”，即高同步性、高性、高转速、高可靠性和少维修或免维修。
化纤纺丝机为了达到高速度和高精度多电机同步驱动，几乎都采用小型同步电动机，其中永磁式同步电动机居多。目前浙江中源电气有限公司制造的永磁同步电机已在45kw以下，而且价格仅为进口同类电机的1/3左右。采用永磁同步电动机，可使用开环控制变频调速，中源电气TYBZ稀土永磁同步电动机具有更优的电气性能和节能效益。化纤纺丝机变频调速控制方案可采用永磁同步电动机开环变频调速VVVF+SM开环。由于同步电动机转速精度仅决定供电频率精度，与负荷变化无关。为此，采用高精度的变频调速器和永磁同步电动机构成系统，无需采用闭环控制，就可保证电机转速精度达到99.9%～99.99%。
化纤纺丝机变频调速系统大致可分为大变频调速器驱动、多台小变频器驱动、公用直流电源多台小逆变器驱动。
大变频调速器驱动由一台大功率变频器来驱动多台永磁同步电动机。电动机可逐台起动或分组起动。其优点是系统简单、控制方便，可保证多电机同步运行。缺点是变频器容量必须很大；单台电动机故障有可能引起变频器跳闸，造成停产。
多台小变频器驱动，每一台电动机均由一台小变频器驱动。优点是可以实现软起动，变频器容量基本上与电动机相同；某台电动机发生故障时，不会影响整台纺丝机的正常运转。但总设定、总起动调节需另加环节；多台变频器输出频率会存在一定的误差，为达到转速同步，需加串行通信接口。
公用直流电源多台小逆变器驱动采用公用直流小逆变器驱动，除了保持小变频器驱动的特点外，还具有以下优点：可以实现电动机电动状态和再生制动状态的能量自动补偿。如纺丝牵伸联合机、腈纶预牵伸再牵伸机及涤纶短丝后处理七辊牵伸机等，为保持一定的牵伸张力，被拖电机必须处于制动状态。公用直流母排连在一起，被拖电机变成发电机经续流二极管整流成直流回馈到直流母线，电机不但无须从电网吸收能量，
还可将能量供给其它逆变器，既有利于直流母线电压稳定，又可节能。另外可以防止瞬时停电带来的故障。变频器有一个致命弱点，即抗电网瞬时停电能力差。如果有两个独立交流电源，分别经整流器送至公用直流母排（需二极管隔离），一旦失掉一路交流电源，仍有另一路交流电源支持，不会停车。