Nidec CT 高效控制磁阻同步电机，助力中国节能减排

前 言

随着我国电力工业的发展，磁阻同步电机作为一种高效、节能及可靠的电机技术已逐渐被广大用户所接受和认识，目前磁阻同步电机已广泛应用于机械制造、电力设备、石油化工、船舶、冶金、轨道交通及城市轻轨等邻域。

我国政府一直倡导绿色能源、节能减排的理念，促进磁阻同步电机行业发展。其中2018年《关于开展磁阻同步电机产业《十三五》规划编制的通知》明确提出将重点支持磁阻同步电机的技术创新和产品优化，并加速其在工业邻域的应用。

磁阻同步电机的优势

磁阻同步电机分为：同步磁阻电机、助磁同步磁阻电机及混磁同步磁阻电机，其优点表现在：

高效低噪音

磁阻同步电机的效率是非常高的，通常可达到98%左右，和传统的异步电机相比，其能耗更低、噪音更小、震动更轻。

维护成本低

磁阻同步电机没有传统电机的机械磨损和电磁损耗，因此寿命长，故障率低、维护成本低。

配置方案

1、客户：杭州某磁阻同步电机制造商。

2、需求：测试磁阻同步电机开环及闭环模式下，运行的稳定性、带载能力、能效等。

磁阻同步电机测试台

3、电机：

5.5KW同步磁阻电机

(5.5kW/340V/13.8A/1000rpm/33.3Hz/52.5Nm/ cosφ=0.75)

11KW同步磁阻电机

(11kW/50Hz/320V/26.9A/1500rpm/70Nm/ cosφ=0.79)

15KW同步磁阻电机

(15kW/350V/34A/3000rpm/100Hz/47.8Nm/ cosφ=0.77)

7.5KW助磁同步磁阻电机

(7.5kW/50Hz/16A/360V/1500rpm/48Nm/Ke=87V/cosφ=0.9)

4、驱动器配置：M701-05400350A10100AB100 V1.58

调试软件 Connect V2.18.05

调试报告

1、V1.58版本对于同步磁阻电机开环控制(#0.048=Open loop)增加的几个参数，如下：

1) #5.014控制模式中增加了6:Sync Motor，可用于同步磁阻电机开环控制;

2) #5.065同步电机阻尼设定，即同步电机开环模式下保持稳定所需阻尼，默认1.5Hz;

3) #5.066同步电机VF曲线电压提升率，默认20%;

4) #5.067同步电机弱磁控制时电流限制，默认100%;提高该值，可提高弱磁运行时的带载能力。

说明：目前V2.18.05版本的Connect软件中还没有以上参数，只能通过键盘进行设置。

2、11kW同步磁阻电机开环测试情况：

1) 电机额定参数：11kW/50Hz/320V/26.9A/1500rpm/70Nm/ cosφ=0.79，铭牌如下

2) 在#0.048=Open loop模式下，设置以下相关电机参数#5.006=50Hz/#5.007=26.9A/#5.008=1500rpm/

3) #5.009=320V/#5.010=0.79/#5.011=4P后，载波频率#5.018=6KHz，#5.014=6，#5.065~5.067三个参数为默认值，不用电机自学习，直接启动，电机可正常运行。50Hz加载到额定负载运行稳定，加载到150%负载运行稳定;电机能效可到IE4。

4) 75Hz弱磁运行时加载测试

5) 在前面2中设置的参数的情况下，无法加载到额定功率11kW，在将#5.067由默认的100%逐渐提高到200%后，可加载到额定功率11kW。

6) 100Hz弱磁运行加载测试

(1)在前面3中设置的参数的情况下，即

#5.067=200%，可加载到7kW/22Nm;

(2)逐步提高额定电压#5.009的设置值，可提高加载能力。在#5.009=370V时，可加载到额定功率11kW。

7) 7Hz低频运行时的带载能力测试

(1)将额定电压#5.009改回到320V，#5.015=3%(默认值)，可加载到额定转矩70Nm;这时负载仍在，变频器停机后再启动，无法带额定负载启动。将#5.015提高到5%，可0速额定转矩启动，启动后运行正常。

(2)在#5.015=5%，7Hz运行加载到120%的额定转矩，停机后带载再启动，运行正常。

(3)在#5.015=7%，7Hz运行加载到150%的额定转矩，停机后带载再启动，运行正常。

3、7.5kW助磁同步磁阻电机开环测试情况：

1)电机参数：7.5kW/50Hz/16A/360V/1500rpm/48Nm/Ke=87V/cosφ=0.9，无铭牌

2)在#0.048=Open loop模式下，设置电机额定相关参数后，#5.014=6，#5.065~5.067三个参数为默认值时，无法正常启动运行，这时电流非常大，到达#4.007电流限幅值，运行频率上不去。

3)逐步降低#5.066的值，可以降低启动时的电流，运行频率也可相应的升高一点。在#5.066降为0后，启动电流相对较小，可正常启动。

4)对于空电机或轻负载，启动时会出现电流振荡，频率上不去。这时，可以增大#5.065的值来抑制振荡。这台电机当时#5.065增大到5Hz，运行平稳。

5)50Hz加载额定负载运行正常，加载150%的额定负载运行稳定。

6)7Hz低频运行时的带载能力测试，在#5.015=8%，可加载150%的额定负载，可带载正常启动。

4、15kW同步磁阻电机开环测试情况：

1)电机额定参数：15kW/350V/34A/3000rpm/100Hz/47.8Nm/ cosφ=0.77，铭牌如下

2)在设置电机基本参数后，运行出现振荡，将#5.065从默认的1.5Hz增加到3Hz，运行平稳，Scope图如下：

图中电流均放大了10倍

3)100Hz加载到额定功率，电机运行平稳，电机能效可到IE4。

4)在弱磁运行到150Hz时，电机运行正常。

结 论

1、经测试，V1.58版本的同步磁阻电机开环控制及闭环控制效果完全满足客户要求。

2、在节能环保的风潮下，磁阻同步电机以其高效、节能及环保的特点越来越受到用户的青睐，市场前景十分广阔，而Nidec CT的Unidrive M600以其优异的控制技术满足磁阻同步电机的开环控制。

Unidrive M70x更加满足磁阻电机的开环及闭环控制。Nidec CT秉承创新，专注驱动50年，助力中国节能减排!

（尼得科CT）