如何控制同步电机转速

同步电机的转速，与电机的电源频率相一致，同步电机在任何一个频率条件下都是恒速的，即与供电电源的频率相一致，不存在转差。简单地讲，调节同步电机的转速，就是通过变频电源改变电机的输入电源频率。

电源频率的调整，除电机转速的调整外，会对电机的其他特性造成影响，因而电机的设计过程就必须综合评价电机实际运行频段的要求，以保证电机运行的安全性和性能符合性。

为了进一步说明问题，我们引入一个工频电机的实际试验案例，不少电机厂是没有变频电源的，但是又存在异频率电机，如60赫兹的电机，这种情况在出口电机中比较常见。当60赫兹电机采用50赫兹电源试验时，如果不调整试验电压，即在电机的额定电压下试验，空载状态就会导致电机烧毁，60赫兹电机采用工频电源试验时，必须在降低电压的情况下进行。

对于某一给定的电枢电压，电机的磁通密度与频率呈负相关关系，即当电源频率减小时，电机的磁通密度会增加；为此，对于额定电压和额定频率下运行处于饱和状态的电机，电源频率的减小会导致电机磁通密度增加，如果频率下降到一定程度，可能会对电机造成致命性的伤害，导致电机绕组绝缘老化或绕组彻底烧毁。

为了保证电机运行的安全性，变频电机调速就必须具备一些先决条件，如恒转矩和恒功率调速。

从同步电机变速运行的曲线可以看出，相对于额定频率的低频运行，电机为恒转矩模式，而相对于额定频率的高频运行，电机应为恒功率模式。

当电机的实际运行频率小于额定频率时，比较典型的情况是通过调节电源频率和电枢电压，基本保持电机的磁通密度不变，但转矩与电机额定电压额定频率状态下的值相同。

当电机在大于额定频率的状态运行时，电机的磁通密度下降，为此就需要通过升高电枢电压的方式，保证电机磁通为额定状态。

电机的高速运行会涉及到机械可靠性，而低速运行又会涉及到通风散热问题，这些都必须列入电机正常运行考虑的问题加以解决。