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第六章参数说明概述：本章详细讲述了ME320变频器各功能码的应用场合及具体的选值方法。
6.1 F0 基本功能组ME320电梯专用变频器是针对电梯高动态相应高精度调速等特点专门开发的，此参数系统默认为1，不可修改。
该参数仅供用户查看出厂机型用。
选择变频器的运行方式。
0：无速度传感器矢量控制指开环矢量。
主要是用于调试阶段运行或维修时的故障判断运行。
1：有速度传感器矢量控制指闭环矢量。
主要适用于高精度速度控制、转矩控制和位置伺服控制等对控制性能要求严格的场合。
电梯使用此种控制方式。
2：V/F控制适用于对控制精度要求不高的场合，如风机、泵类负载。
可用于一台变频器拖动多台电机的场合。
提示：选择矢量控制方式时在必须进行过电机参数辨识过程。
只有恢得准确的电机参数才能发挥矢量控制方式的优势。
通过调整速度调节器参数（F2组）可获得更优的性能。
选择变频器控制命令的通道。
变频器控制命令包括：启动、停机、正转、反转、点动等。
0：键盘控制（“LOCAL/REMOT”灯灭）；由键盘面板上的RUN、STOP/RES按键进行运行命令控制。
多功能键MF.K若设置为FWD/REV切换功能（F7.01设为2），可通过该键来改变运转方向。
1：端子控制（“LOCAL/REMOT”灯亮）；由多功能输入端子FWD、REV、JOGF、JOGR等进行运行命令控制。
2：通讯控制（“LOCAL/REMOT”灯闪烁）运行命令由上位机通过通讯方式给出。
选择此项时，必须选配我司通讯卡（可选件）。
选择变频器主给定频率的输入通道。
共有10种主给定频率通道：0：数字设定（不记忆）初始值为F0-08 “数字设定预置频率”的值。
可通过键盘的▲、▼键（或多功能输入端子的UP、DOWN）来改变变频器的设定频率值。
不记忆指变频器掉电后，变频器的设定频率值恢复为F0-08 “数字设定预置频率”值。
1：数字设定（记忆）初始值为F0-08 “数字设定预置频率”的值。
可通过键盘的▲、▼键（或多功能输入端子的UP、DOWN）来改变变频器的设定频率值。
第六章同步电机 (272)6.1 概述 (272)6.1.1 同步电机的结构型式 (272)6.1.2 同步电机的励磁方式 (278)6.1.3 同步电机的冷却方式 (278)6.1.4 同步电机的额定值 (278)6.2 同步电机的运行原理 (279)6.2.1 同步发电机的空载运行 (279)6.2.2 同步电机的电枢反应 (282)6.2.3 隐极同步发电机的负载运行 (286)6.2.4 凸极同步发电机的负载运行 (291)6.3 同步发电机的运行特性 (295)6.3.1 同步发电机的运行特性 (296)6.3.2 特性曲线在参数计算中的应用 (299)6.3.3 同步发电机稳态参数的测定 (306)6.4 同步发电机的并联运行 (307)6.4.1 投入并联的条件和方法 (308)6.4.2 功率和转矩平衡方程 (311)6.4.3 功角特性 (312)6.4.4 有功功率调节与静态稳定 (314)6.4.5 无功功率调节和V形曲线 (318)6.5 同步电动机和调相机 (319)6.5.1 基本电磁关系 (319)6.5.2 无功功率调节 (322)6.5.3 起动与调速 (323)6.5.4 调相机 (326)6.6 同步发电机的不对称运行 (327)6.6.1 相序阻抗和等效电路 (327)6.6.2 不对称稳态短路 (330)6.6.3 负序和零序参数测定 (334)6.6.4 不对称运行的影响 (336)6.7 同步电机的突然短路 (337)6.7.1 超导回路磁链守恒原理 (337)6.7.2 三相突然短路过程中的基本电磁关系 (338)6.7.3 同步电机的瞬态参数 (343)6.7.4 突然短路电流及其衰减时间常数 (347)6.7.5 突然短路对电机的影响 (351)6.8 特殊用途的同步电机 (352)6.8.1 磁阻同步电动机 (352)6.8.2 磁滞同步电动机 (354)6.8.3 反应式步进电动机 (356)习题 (358)电机学第六章同步电机272第六章同步电机同步电机是交流电机的一种。
同步电机习题与答案6.1 同步电机的气隙磁场，在空载时是如何激励的？在负载时是如何激励的？[答案见后]6.2 为什么大容量同步电机采用磁极旋转式而不采用电枢旋转式？[答案见后]6.3 在凸极同步电机中，为什么要采用双反应理论来分析电枢反应？[答案见后]6.4 凸极同步电机中，为什么直轴电枢反应电抗X ad大于交轴电枢反应电抗X aq？[答案见后]6.5 测定同步发电机的空载特性和短路特性时，如果转速降为原来0.95n N，对试验结果有什么影响？[答案见后]6.6 一般同步发电机三相稳定短路，当I k=I N时的励磁电流I fk和额定负载时的励磁电流IfN 都已达到空载特性的饱和段，为什么前者Xd取不饱和值而后者取饱和值？为什么Xq一般总是采用不饱和值？[答案见后]6.7 为什么同步发电机突然短路，电流比稳态短路电流大得多？为什么突然短路电流大小与合闸瞬间有关？[答案见后]6.8 在直流电机中，E>U还是U>E是判断电机作为发电机还是作为电动机运行的依据之一，在同步电机中，这个结论还正确吗？为什么？[答案见后]6.9 当同步发电机与大容量电网并联运行以及单独运行时，其cosφ是分别由什么决定的？为什么？[答案见后]6.10 试利用功角特性和电动势平衡方程式求出隐极同步发电机的V形曲线。
[答案见后]6.11 两台容量相近的同步发电机并联运行，有功功率和无功功率怎样分配和调节？[答案见后]6.12 同步电动机与感应电动机相比有何优缺点？[答案见后]6.13 凸极式同步发电机在三相对称额定负载下运行时，设其负载阻抗为R+jX，试根据不考虑饱和的电动势相量图证明下列关系式[答案见后]6.14 试述直流同步电抗X d、直轴瞬变电抗X´d、直轴超瞬变电抗X"d的物理意义和表达式，阻尼绕组对这些参数的影响？[答案见后]6.15 有一台三相汽轮发电机，P N＝25000kW，U N＝10.5kV，Y接法，cosφN＝0.8（滞后），作单机运行。
⎩结论：随着时间的推移，定子三相绕组所产生的合成磁场是大小不变、转速恒定的旋转磁场。
当某相电流达旋转磁场切割闭合导体产生电流带电导体切割磁力线产生力，即（1）电动机运行状态在这种状态下，转速：，相应的转差率：此时，电磁转矩为驱动性的。
10n n <≤0≤<s（2）发电机运行状态在这种状态下，由原动机拖动异步电机运行，转速为：，相应的转差率为：。
此时，电磁转矩为制动性的。
1n n >0<s（3）电磁制动状态在这种状态下，如果在外力拖动下，转子转速，相应的转差率。
此时，电磁转矩为制动性的。
电机内部损耗转子轴上输入机械能定子输入电能⇒+0<n 1>s定子绕组：单层、双层（6.3节展开讲）与直流电机相比，异步电机的气隙较小。
中小型异步交流绕组的槽电势星形( ，241=Z 2(1)单个整距线圈所产生的磁势单个整距线圈所产生的磁势和前边直流电机中一样是矩形的，注意到是小写的，说明是瞬时值，也就是说上图是某瞬间的磁势。
，磁势t I i c c ωcos 2=c i tI N i N cy c y ωcos 2212/=(2)单个短距线圈所产生的磁势=个分布线圈磁势矢量的个分布线圈磁势矢量的分布系数q q空间、时间函数，即脉振磁势值变化）A−A+三相合成时，反向的，标量相加抵消； 正向的，标量相加叠加为３／２倍交流电机的磁场ναννδsin 1∑∞==m B b ατπδsin sin 111m m B x B b ==既然有个旋转磁场，干脆以一个以旋转永气隙基波磁密一个线圈的两个边，感应电势大小相等、相位相180°，且每个线圈由匝组成，整距线圈所感应的y Nτy =1y<τ1一个线圈的两个边，相位相不再差180°，而是β=感应电势大小则不再相等，则短距线圈所感应的基波电势为：=个分布线圈感应电动势个分布线圈感应电动势分布系数q q 一个线圈组所感应电势的有效值为：。
永磁同步发电机的工作原理一、基本原理从6.2节可见，永磁同步发电机是由定子与转子两部分组成，定子、转子之间有气隙。
永磁同步发电机的定子与普通交流电机相同，转子采用永磁材料。
其主磁通路径如图6-28所示。
图6-28 永磁同步发电机主磁通路径图6-29（a）为一台两极永磁同步发电机，定子三相绕组用3个线圈AX、BY、旋转，永磁磁极产生旋转的气隙磁场，其CZ表示，转子由原动机拖动以转速ns基波为正弦分布，其气隙磁密为——气隙磁密的幅值；式中B1θ——距坐标原点的电角度，坐标原点取转子两个磁极之间中心线的位置。
图6-29 两极永磁同步发电机在图6-29（a）位置瞬间，基波磁场与各线圈的相对位置如图6-29（b）所示。
定子导体切割该旋转磁场产生感应电动势，根据感应电动势公式e=Blv可知，导体中的感应电动势e将正比于气隙磁密B，其中l为导体在磁场中的有效长度。
基波磁场旋转时，磁场与导体间产生相对运动且在不同瞬间磁场以不同的气隙磁密B切割导体，在导体中感应出与磁密成正比的感应电动势。
设导体切割N极磁场时感应电动势为正，切割S极磁场时感应电动势为负，则导体内感应电动势是一个交流电动势。
对于A相绕组，线圈的两个导体边相互串联，其产生的感应电动势大小相等，方向相反，为一个线圈边内感应电动势的2倍（短距绕组需要乘短距系数，见第3章）。
将转子的转速用每秒钟内转过的电弧度ω表示，ω称为角频率。
在时间0～t内，主极磁场转过的电角度θ=ωt，则A相绕组的感应电动势瞬时值为——感应电动势的有效值。
式中E1三相对称情况下，B、C相绕组的感应电动势大小与A相相等，相位分别滞后于A相绕组的感应电动势120°和240°电角度，即可以看出，永磁磁场在三相对称绕组中产生三相对称感应电动势。
关于定子绕组中感应电动势的详细计算可参照第2章。
导体中感应电动势的频率与转子的转速和极对数有关。
若电机为两极电机，周，则导体中电动势交转子转1周，感应电动势交变1次，设转子每分钟转ns/60。
第六章6.1 有一台交流伺服电动机，若加上额定电压，电源频率为50Hz,极对数P=1，试问它的理想空在转速是多少？n0=60*f/p=60*50/1=3000r/min理想空在转速是3000 r/min6.2何谓“自转”现象？交流伺服电动机时怎样克服这一现象，使其当控制信号消失时能迅速停止？自转是伺服电动机转动时控制电压取消,转子利用剩磁电压单相供电,转子继续转动.克服这一现象方法是把伺服电动机的转子电阻设计的很大,使电动机在失去控制信号,即成单相运行时,正转矩或负转矩的最大值均出现在Sm>1的地方.当速度n 为正时,电磁转矩T为负,当n为负时,T为正,即去掉控制电压后,单相供电似的电磁转矩的方向总是与转子转向相反,所以是一个制动转矩.可使转子迅速停止不会存在自转现象6.3有一台直流伺服电动机，电枢控制电压和励磁电压均保持不变，当负载增加时，电动机的控制电流、电磁转矩和转速如何变化？当副在增加时, n=U c/K eΦ-RT/K e K tΦ2电磁转矩增大,转速变慢,根据n=U c/K eΦ-R a I a/K e Φ控制电流增大.6.4有一台直流伺服电动机，当电枢控制电压Uc=110V时,电枢电流I a1=0.05A，转速n1=3000r/min;加负载后，电枢电流I a2=1A, 转速n2=1500r/min。
试做出其机械特性n=f (T)。
电动机的电磁转矩为T=BI a NLD/2,n300015000.05A6.5n0=3000r/min;当n0=120Uc/πNBLD6.6细不变,式中的BI a Nl/2紧思维常数,故转矩T与直径D近似成正比.电动机得直径越大力矩就越大.6.7 为什么多数数控机床的进给系统宜采用大惯量直流电动机？因为在设计.制造商保证了电动机能造低速或阻转下运行,在阻转的情况下,能产生足够大的力矩而不损坏,加上他精度高,反应快,速度快线性好等优点.因此它常用在低俗,需要转矩调节和需要一定张力的随动系统中作为执行元件.6.8 永磁式同步电动机为什么要采用异步启动？因为永磁式同步驶电动机刚启动时,器定子长生旋转磁场,但转子具有惯性,跟不上磁场的转动,定子旋转时而吸引转子,时而又排斥转子,因此作用在转子的平均转矩为零,转子也就旋转不起来了.6.9 磁阻式电磁减速同步电动机有什么突出的优点？磁阻式电磁减速同步电动机无需加启动绕组,它的结构简单,制造方便.,成本较低,它的转速一般在每分钟几十转到上百专职践踏是一种常用的低速电动机.6.10 一台磁组式电磁减速同步电动机，定子齿数为46，极对数为2，电源频率为50Hz,转子齿数为50，试求电机的转速。
