如何实现同步电动机变频系统的启动和切换？

    答：图3-22所示为同步电动机变频启动系统。同步电动机参数为6000V、4000kW、1000rpm；变频器选用意大利ANSALDO公司的负载换向式SILCOVERTS型同步变频器。要求电动机由空载启动后切换到工频电源，在工频电源供电的情况下加载至额定负载。启动之前先选择电动机，假设现在选择电动机M1进行启动，启动过程如下。    (1)启动开始：变频器发出脉冲指令使励磁电源接通，为同步电动机提供100%的空载励磁电流，再保持此励磁电流不变的情况下，速度指令从零开始缓慢增加，电动机开始启动运转。    (2)加速运行：变频器保持U/f不变的特性下，频率和电压均呈线性增加，电动机逐步加速至48Hz。    (3)励磁模式切换：当频率达到48Hz时，励磁电流从恒磁模式切换到电压闭环调节模式。即励磁电流的给定值将由电动机电压与工频电源电压的误差进行调节，如图3-23所示。
    图3-22    同步电动机控制主回路结构图
    图3-23    励磁电流的闭环控制    由于励磁电流的变化可以调节功率因数并使同步电动机转矩角特性产生小量变化。因此，实际上就构成了电压反馈的电动机同步跟踪系统。当系统调整到稳定时，同步电动机的端电压和工频电源电压之差将以衰减振荡趋近于零变化。    (4)同步切换：当励磁系统电压调节器鉴别到电压误差小于1%时，进入同步切换控制，此时变频器计算电动机电压与工频电源电压的相位差。一旦相位差为0，发出切换信号。接通K1（或K2），断开K3（或K4），电动机转由工频电源供电。启动完成后，变频器再去启动另一台电动机M2。    进行变频器和工频电源之间切换时，最主要的要求是尽可能地减少切换过程对电网和变频器的冲击。为了实现性能和价格间的平衡，应根据电动机的功率和种类选择切换方案。同时，在选择变频器时，也要考虑该变频器是否具有切换控制所要求的功能。有的变频器可独立实现切换控制，有的变频器可能需要在PLC的配合下进行切换控制。