[发明专利]一种同步电机启动方法及系统

说明书

本发明提供了一种同步电机启动方法及系统，所述方法通过控制静止变频器的输出电流令同步电机启动并加速直到达到设定的转速；并在建立输出电流失败时，通过补发脉冲和调节脉宽的方式重新建立输出电流；同时在同步电机的转速达到10％以上时，根据输出电流确定采用的控制方式使同步电机继续加速。本发明提供的技术方案适用范围广，能够在建立输出电流失败时快速准确的恢复输出电流，并且能够解决同步电机转速震荡等问题。

技术领域

本发明涉及电机与电力电子领域，具体讲涉及一种同步电机启动方法及系统。

背景技术

大型交流同步电机因其功率因数可调、电机效率高等优点，被广泛应用于燃气发电、抽水蓄能、大型油气输送等工业大功率场合。但大型同步机组启动过程困难，往往会造成能耗大、稳定性低等问题。在高压大功率变频领域，电流源型交-直-交负载换流变频器因其结构简单、容量大、可靠性高、成本低以及技术成熟等优点，是目前大型同步电机变频启动装置的主流技术。

静止变频启动具有机械应力小，方便一拖多，可满足频繁启动等优点；但在静止变频器工作过程中，如果其输出电流不能达到同步电机控制的要求，或是其输出电流建立失败，则可能导致同步机组转速振荡甚至出现启动失败等问题。因此，亟需研究一种能够令静止变频器快速、可靠地建立起输出电流的技术，保证静止变频器的稳定运行，并进一步防止同步电机启动失败。

发明内容

本发明提供了一种同步电机启动方法及系统，其目的是为了解决同步电机启动困难的问题，进一步缓解同步电机启动失败造成的资源损耗及系统失稳等现象。

本发明是通过如下技术方案实现的：

本发明提供了一种同步电机启动方法，其改进之处在于，所述方法包括如下步骤：

将与同步电机连接的静止变频器接入交流电源；

控制所述静止变频器的逆变器进入电流断续换流模式；并利用电流闭环控制方式控制所述静止变频器的整流器对同步电机的转子加速；

当同步电机的转子转速达到其额定转速的10％时，则控制所述静止变频器的逆变器由电流断续换流模式转入反电动势换相控制模式；并利用转速-电流双闭环控制方式或滞环控制方式控制所述静止变频器的整流器对所述同步电机的转子加速，直至所述同步电机的转子达到设定的转速。

进一步的，所述利用转速-电流双闭环控制方式或滞环控制方式控制所述静止变频器的整流器对同步电机的转子加速，包括：

当所述静止变频器的输出电流处于设定的安全域，则利用转速-电流双闭环控制方式控制所述静止变频器的整流器对同步电机的转子加速；

当所述静止变频器的输出电流连续10ms超出设定的安全域，则利用滞环控制方式控制所述静止变频器的整流器对同步电机的转子加速；当所述静止变频器的输出电流重回设定的安全域并保持10ms，则利用转速-电流双闭环控制方式控制所述静止变频器的整流器对同步电机的转子加速。

进一步的，对所述同步电机的转子加速的过程中需满足如下约束条件：

所述静止变频器的输出电流应处于设定的安全域；

若所述静止变频器的输出电流超出设定的安全域，则调整静止变频器的整流器触发脉冲和逆变器触发脉冲直至所述静止变频器的输出电流在10ms内均满足设定的安全域。

进一步的，所述静止变频器包括串联的整流器、电抗器和逆变器，所述整流器包括串联的第一6脉波三相桥式整流桥和第二6脉波三相桥式整流桥。

进一步的，所述调整静止变频器的整流器触发脉冲和逆变器触发脉冲直至所述静止变频器的输出电流在10ms内均满足设定的安全域，包括：

向所述第二6脉波三相桥式整流桥和所述第一6脉波三相桥式整流桥补发与所述第一6脉波三相桥式整流桥的前序脉冲相同的触发脉冲；