為什么永磁電機的VFD需要知道轉(zhuǎn)子位置？
多年來，永磁(PM)電機因其提高的效率和性能特性而成為電梯應(yīng)用中的流行選擇。由于PM電機的轉(zhuǎn)子是由永磁體磁化的，而不是被感應(yīng)的，因此變頻驅(qū)動器(VFD)必須知道轉(zhuǎn)子相對于定子極對的位置，以便以正確的換向角進行調(diào)制，以產(chǎn)生最大的扭矩輸出。轉(zhuǎn)子位置可以通過安裝在電機軸上的絕對位置編碼器來確定。本文將解釋如何使用VFD測量PM電機的轉(zhuǎn)子位置以及與編碼器位置錯誤相關(guān)的一些常見問題。
為什么VFD需要知道轉(zhuǎn)子位置？
PM電機由轉(zhuǎn)子和安裝在表面（或轉(zhuǎn)子內(nèi)部，IPM電機）上的永磁體和由VFD輸出的電流磁化的定子線圈組成。轉(zhuǎn)子永磁體和定子電磁場之間的相互作用遵循磁力的一般規(guī)律，即異性相吸而異性相斥。然后，當(dāng)驅(qū)動器調(diào)制輸出電壓頻率時，會產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)的定子磁場以產(chǎn)生扭矩。
定子電磁極與轉(zhuǎn)子永磁體相互作用，具有相同的排斥力和相反的吸引力，從而產(chǎn)生扭矩。最大扭矩將是當(dāng)兩個場彼此成90°角時。
但是，正確的定子磁場換向角對于最大扭矩輸出是必要的。當(dāng)定子和轉(zhuǎn)子磁場相互成90°時，會出現(xiàn)最大扭矩輸出，如圖1所示.否則，如果定子與磁場之間的角度大于或小于90°，則必須向定子施加更多電流以產(chǎn)生更強的磁場，從而產(chǎn)生相同的扭矩。
因此，施加到定子繞組的三相交流電壓的旋轉(zhuǎn)必須與轉(zhuǎn)子上永磁磁場的旋轉(zhuǎn)完全同步（例如，電氣換向）。這可以通過使用直接安裝在電機軸上的絕對位置編碼器來實現(xiàn)。絕對位置編碼器除了用于單圈轉(zhuǎn)子位置的典型速度通道外，還有一對通道，并且必須在啟動期間執(zhí)行參考程序，以便驅(qū)動器具有對應(yīng)于已知位置的位置值，例如電機磁極，然后用作偏移參考。電機軸和編碼器之間的物理關(guān)系對于為PM磁場提供正確的換向角至關(guān)重要。
