[发明专利]一种同步电机零功率过欠励试验方法

说明书

技术领域

本发明涉及同步电机零功率过欠励试验技术，更具体地说，是涉及一种同步电机零功率过欠励试验方法。 

背景技术

在电机的出厂检验过程中，需要给使用者提供电机的性能参数，因此必须对电机进行过励试验以及欠励试验来测定电机的杂散损耗，从而得出电机的性能。现有的过欠励试验方法如下： 

(1)传统试验方法发电机法，是将同步发电机拖到额定转速，带感性负载，调节励磁电流，实现同步发电机过励试验。 

(2)采用igbt等电力电子器件变流器实现对同步电机的VF控制，将同步电机拖到额定转速，调节变流器输出电压接近电机额定电枢电压，调节电机励磁电流，实现同步电机过励欠励试验。 

但现有技术存在以下的缺点： 

(1)采用变频交流VF控制方法，同步电机启动很容易失步，过厉时很容易引起电机震荡失步。 

(2)采用传统发电机法，对于某些特殊同步电机，需要单独设计配套的异步电机。 

发明内容

本发明的目的是提供一种同步电机零功率过欠励试验方法，不仅可以使实验过程安全可靠，保护电机不受破坏，同时还可以适应多种频率的同步电机实验。 

为达到上述目的，本发明采用如下的技术方案： 

一种同步电机零功率过欠励试验方法，其特征在于， 

该过欠励试验方法的具体步骤为： 

A.启动励磁绕组电流控制环后，再启动弱磁控制环、电机速度控制环、电枢d轴电流控制环，电枢q轴电流控制环； 

B.电枢q轴电流和励磁绕组电流作用产生转矩，电机转速上升到额定转速后稳定在额定转速； 

C.启动电枢电流控制环，并通过增加电枢d轴电流幅值，增加电枢电流的幅值，调节电机端电压。 

所述的步骤C的具体步骤为： 

C1.电枢d轴电流增加的方向抵消励磁绕组电流产生的磁场，使电机端电压下降； 

C2.弱磁控制环增加励磁绕组电流以稳定电机端电压。 

或者，所述的步骤C的具体步骤为： 

C1.电枢d轴电流增加的方向增强励磁绕组电流产生的磁场，使电机端电压增加； 

C2.弱磁控制环调节使得励磁电流减小，维持电机端电压小于最大端电压。 

与现有技术相比，采用本发明的一种同步电机零功率过欠励试验方法，该过欠励试验方法的具体步骤为：首先，启动励磁绕组电流控制环后，再启动弱磁控制环、电机速度控制环、电枢d轴电流控制环，电枢q轴电流控制环。通过电枢q轴电流和励磁绕组电流作用产生转矩，电机转速上升到额定转速后稳定在额定转速，然后启动电枢电流控制环，并通过增加电枢d轴电流幅值，增加电枢电流的幅值，调节电机端电压。本发明的试验方法通过同步电机矢量控制以及同步电机转子角度识别，由传统的电压控制电流，改为电流控制电压，安全可靠，可以有效保护变流器。通过采用矢量控制，电机运行平稳。实验操作方便，容易达到实验要求。 

附图说明

图1是本发明的同步电机零功率过欠励试验方法的流程示意图； 

图2是本发明的励磁绕组电流控制环的原理示意图； 

图3是本发明的弱磁控制环的原理示意图； 

图4是本发明的电机速度控制环的原理示意图； 

图5是本发明的电枢q轴电流控制环的原理示意图； 

图6是本发明的电枢电流控制环的原理示意图。 

具体实施方式

下面结合附图和实施例进一步说明本发明的技术方案。 

零功率因数过励试验可在被试电机作为发电机或电动机运行时进行。作发电机运行时，有功功率应等于零；作电动机运行时，轴上负载应该是零。试验时，在过励零功率因数下，测定励磁电流，它对应的电压和电枢电流值最好与额定值的偏差不大于±0.15标幺值。通过零功率因数过欠励试验，结合空载电动机法试验可以计算出电机的杂散损耗。 

本发明的同步电机零功率过欠励试验方法采用IGBT电力电子器件变流器，通过矢量控制实现同步电机过欠励试验。矢量控制因为含有电流环，不仅避免了调节过程中的电枢电流过流，同时还有速度闭环，避免了调节过程中电机失速。本发明的同步电机零功率过欠励试验方法原理如下：