大型同步电动机励磁装置说明书
永磁同步电机使用与维护手册
永磁同步电机使用与维护手册一、特点与用途本公司TYBZ系列三相稀土永磁同步电动机采用高性能稀土永磁励磁，因此各项性能都较先进，是现代各工业部门高精度转速使用场合理想的驱动电动机。
该电机可与变频调速装置配套使用，具有调速性能优异，节能效果明显，应用范围广泛等优点，现已广泛应用于纺织、化纤、造纸、玻璃、塑料、印刷、冶金、军工等行业。
二、工作条件主要技术数据参见铭牌环境温度：-15℃～+40℃海拔：不超过1000m湿度：环境相对湿度不超过90％防护等级：IP54或IP44绝缘等级：F级接法：Y或△工作制：连续(S1)注：如电机在海拔超过1000m或最高环境空气温度高于40℃或低于-15℃的条件下使用时，应按GB/T755的规定。
三、使用注意事项1开箱前请先检查包装是否完整、有无受潮现象，在搬运和安装时，必须小心轻放，不得随意倾斜、倒置。
有吊环的电机应将吊环拧紧，并尽量使用吊环吊装。
2仔细检查电机在运输过程中有否损坏，各零配件是否完整，紧固件有否松动或脱落。
3详细核对电机铭牌数据，是否符合选用要求。
4电机安装应符合有关规定，与主机或基础的安装必须可靠。
5电机使用场所应保持良好的通风和冷却条件。
四、电机的接线1用500V兆欧表测量电机绝缘电阻，其值不应低于1MΩ，在工作温度下不低于0.38MΩ。
2电机使用时必须可靠接地。
(接地端子在接线盒内)3电机接线盒内有6个带标志的出线，分别用6个接线柱连接，并按照铭牌上规定的接法接成Y或△，U1、V1、W1三端与电源连接。
五、电机的调试1电机按规定接线后，应先进行空载运转，经检查无异常情况后，方可进行负载运行。
2变频电机需配变频器运行，参数设置请按照电机铭牌数据，例如：使用V/F控制时，TYBZ-300-100L-4,10-100HZ,38-380V其压频比为3.8，即电机的额定频率（基本频率）为100HZ,额定电压为380V,负载较大时或者频率较低时适当加一些转矩提升和IR补偿。
励磁说明书
GES6620自并励静态励磁系统用户手册第一章系统概述东方电机控制设备有限公司目录1概述 (4)2规格型号定义 (5)3技术标准 (7)4励磁系统概述 (8)4.1组成 (8)4.2系统特点 (9)4.3主要技术技术特点 (10)5调节器 (11)5.1电源系统 (11)5.2调节器内部电源系统 (11)5.3励磁调节通道 (12)5.4调节器硬件配置 (12)5.5自动电压调节通道 (14)5.6人机界面 (14)5.7通讯网络 (15)5.8励磁调节器的软件 (15)6励磁整流柜 (17)6.1基本特点 (17)6.2整流柜的控制 (17)6.4脉冲传递和控制 (18)6.5整流桥结构形式 (19)6.6风机控制和风机电源 (19)6.7尖峰电压抑制 (20)7灭磁及过电压保护 (21)7.1主电路结构 (21)7.2灭磁保护柜的控制器 (21)7.3灭磁方式 (22)7.4过电压保护 (22)8起励装置 (22)8.1起励控制 (23)8.2起励部件 (23)8.3软起励 (23)9柜体结构特点 (23)9.1柜体结构 (24)9.2防护等级 (24)9.3母线铜排制作 (24)1概述东方电机是研制、生产大型发电设备以及配套的电机控制设备的特大型国家骨干企业。
从2000年起，我公司采用以IPC总线工控机为励磁控制核心的GES3000型双微机励磁系统投入运行，随后GES3000型双微机励磁系统通过国家经贸委组织的国家技术鉴定，新型高可靠大型功率柜获得国家专利，在此基础上，该型励磁系统先后生产、投入运行了三百多台套，同步配套使用在多达几十台300MW机组上，取得了良好的运行业绩。
随着国家重大装备技术的发展，发电机组单机容量越来越大，我公司依托国家重点工程项目先后与德国Siemens、瑞士ABB等国际知名企业进行了广泛深入的合作，在关键设计原理、控制规律、选型计算等方面完成了技术转让，在充分吸取其成功设计理念和成功运行经验的基础上，我们对GES3000励磁系统的进行了全面的完善与优化，包括采用更高可靠性的PAC工业控制器作为励磁系统的核心控制器、双自动调节通道双模容余结构、双容余工业以太网数据交换技术、可控硅整流桥并列运行全数字化智能均流技术、多模容余灭磁及过电压保护回路等，形成了具有自主知识产权的GES6620型励磁系统，使其安全可靠性、技术先进性和使用功能上完全满足于巨型水、火电机组的使用需求。
WKLF101_102励磁装置安装说明书
WKLF-101/102型微机控制同步电动机励磁装置 安装说明书文档编号：JS102008H北京前锋科技有限公司本文描述的对外接线按励磁装置在现场可能用到的最大功能列出，用户可根据项目的实际应用需要选择使用；标注有“用户选配”的外接线涉及选配功能，现场使用时应注意这些选配功能是否提供。
1、安装前检查(1)检查经长途运输后的包装箱有无严重的外部损伤；(2)开箱后核对装箱物体的品种和数量是否与装箱清单相符合；(3)检查设备的外观应无严重伤痕，内部应无电气和机械损伤；(4)检查焊点及接线有无脱焊或松动。
2、装置的安装励磁装置安装于电缆沟槽钢支架上，前后空间应保证前后门开度并留有足够的操作空间；柜体与地面垂直，倾斜度不大于5º。
柜体与支架间可用螺钉紧固。
注：励磁屏宽度为1000mm时使用括号内尺寸图1：励磁屏安装示意图标准配置的励磁屏尺寸为800(宽)×800(深) ×2200(高)mm，励磁变压器容量小于35KVA时，变压器安装于励磁屏内，无须单独安装；其余情况下除非特别约定，励磁变压器作为一个独立部件与励磁屏分别安装，励磁变压器配有防护外罩或用户特殊采购的变压器柜；不同励磁容量的变压器外形及安装尺寸有较大差异，请参见产品随机资料或在定货后索取相关资料。
3、装置的配线（非标产品以图册为准）励磁装置的对外接线分为主回路配线、上位机串行通讯配线及对外二次信号和控制联络配线三大类；主回路配线涉及接线端条-X1(电源进线输入接线柱)、-X2(空气开关下侧出线端子，连接至励磁变压器一次侧)、-X3(连接至励磁变压器二次侧)及-X4(励磁输出接线端子，连接至同步电机励磁绕组)，上位机串行通讯配线及对外二次信号和控制联络配线涉及接线端子排-X5。
其中-X3、-X4、-X5位于柜体后侧，打开柜体后门即可操作；-X1、-X2位于柜体前侧，打开柜体前玻璃门可见面板层最下一块面板为空气开关面板，-X1、-X2被该封板遮挡，接线时可将该面板封门左旋开启大于90度，接线完成且核对无误后恢复。
励磁装置安装说明书jsC
11 YMC
主断路器 13 DL 辅助接点 16 DL
外部强励 15 20
增减磁公共端 14
增磁 17
减磁 18
励磁就绪 21 22
跳闸 23 24
励磁事故 25 26
投全压 27 28
故障报警 29 30
励磁状态 31 32
DATA+ 34
DATA- 35 RS-485
PE
36
励磁电流 37 测量输出 38
±KM 自直流屏
WKLF-400 型无刷同步电动机微机静态励磁装置安装说明书 DC220V/110V控制电源，作为励磁调节器的
编号：K03 工作电源之一。无直流屏现场允许直接接入
截面：不应小于1.5mm2 AC220V交流控制电源(耗电容量<200W)
A401 N401
机端电流测量，供励磁调节控制及电机功率 编号：K04
准配置，只在有特
殊要求时提供) 励磁电压远方测量4-20mA输出
编号：K09 截面：不应小于 1.0mm2
JS400008C 北京前锋科技有限公司
3
JS400008C 北京前锋科技有限公司
4
图 2：WKLF-400 型励磁装置工程设计及现场施工参考图
高压一次系统接线图
全压起动
6(10)KV
降压起动
(4)检查焊点及接线有无脱焊或松动。
2、装置的安装
励磁装置安装于电缆沟槽钢支架上，前后空间应保证前后门开度并留有足够的操作空 间；柜体与地面垂直，倾斜度不大于 5º。柜体与支架间可用安装螺钉紧固。
墙体
槽钢 电缆沟 槽钢
后
励磁屏
励磁体尺寸为 800×800×2260mm，当柜体尺寸选用 800×600×2260mm 时， 图 1 中尺寸 710 变为 510。
同步机及励磁装置操作法2
同步机及励磁装置操作法编写：______________校核：______________审核：______________批准：______________电气车间第一章编制说明为了规范气化M1101C磨煤机电气部分的操作步骤，保证其安全顺利的实现开停车，特编制本操作规范。
一、该操作规范适用于我公司气化车间煤浆制备工段M1101C磨煤机（1600KW）。
二、磨煤机是该工段及整个工艺流程的重要设备，因生产及工艺要求需要，采用同步电动机组提供动力。
三、同步电动机是转子转速与定子旋转磁场的转速相同的交流电动机，其具有：转速恒定、输出力矩大、过载能力强、功率因数可调、可实现无功补偿、凸极机转速低、可与负载直接相连，去除了减速装置等优点。
但也有启动困难、控制回路复杂、操作麻烦等缺点。
四、转子直流励磁装置存在着结构较复杂，故障率偏高（占机组故障比例），一但出现问题，波及生产，影响系统长周期稳定运行等一系列问题。
五、M1101C磨煤机励磁装置采用北京前锋科技有限公司的WKLF-102型微机全控励磁装置。
六、同步电动机组采用凸极式同步电动机TDMK1600-30。
七、同步电动机组微机保护装置采用国电南瑞RCS－9641B微机保护装置。
第二章励磁装置的介绍1、装置的操作界面1.1仪表、显示、操作面板1.1.1 仪表：定子电流表：定子电流指示。
励磁电压表：装置输出直流励磁电压指示。
励磁电流表：装置输出直流励磁电流指示。
1.1.2 指示灯：电机运行灯: 电机高压断路器合闸时，指示灯亮。
励磁故障灯：装置报警及跳车，指示灯亮。
励磁工作灯：SB1“工作/调试”按钮切至工作位时，指示灯亮。
直流电源灯：装置直流220V电源灯，有电时灯亮。
交流电源灯：装置交流220V电源灯，有电时灯亮（检测的是空气开关QF1上口电压）。
1.1.3 按钮：调试/工作：对装置进行调试操作时切至“调试”位，“励磁工作”指示灯不亮；励磁装置调试完毕允许开车时切至“工作”位，“励磁工作”指示灯亮。
第三章 同步发电机励磁自动控制系统
二、对励磁系统的基本要求
励磁系统由励磁功率单元和励磁调节器两部分组成。
（一）对励磁调节器的要求
励磁调节器主要任务是检测和综合系统运行状态的信 息，以产生相应的控制信号，经放大后控制励磁功率 单元以得到所要求的发电机励磁电流。
励磁 功率单元
G 发电机
电力系统
励磁调节器 输入信息
一、同步发电机励磁控制系统的任务
优良的励磁控制系统不仅可以保证发电机可靠运行，提供可靠的电 能，而且可以有效地提高系统的技术指标。
电压控制
控制无功功率的分配 提高同步发电机并联运行的稳定性 改善电力系统的运行条件
静态稳定 暂态稳定
水轮发电机组要求实行强行减磁
(一)、电压控制
电力系统运行时，负荷波动引起电压波动，需要对励磁电流进 行调节以维持机端电压在给定水平。励磁自动控制系统担负了 维持电压水平的任务。
1. 自励交流励磁机静止可控整流器励磁系统
AE
VS
G
滑环
TR
TV
电压 启励元件
自动恒压元件
启励电源
AVR
2. 自励交流励磁机静止整流器励磁系统
AE
V
G
滑环
TR
TV
电压 启励元件
启励电源
励磁调节器
图3-19 静止励磁系统原理接线
§3.3 励磁系统中的整流电路
交流电压
整流
直流电压
大型发电机的转子励磁回路通常采用三相桥 式不可控整流电路，在静止励磁系统中采用三相 桥式全控整流电路；励磁机励磁回路通常采用三 相桥式半控整流或三相桥式全控整流电路。
0
ωt
(b) 输出电压波形（α＝1200）
发电机UN6000励磁系统简介
制。
发电机UN6000励磁系统简介
励磁系统的分类
励磁系统
按供电方式分
他励式励磁系统
自励式励磁系统
按整流器是否旋转分
直流电机励磁系 整流器励磁系统
统(直流励磁机)
交流励磁机
按功率引取方式分
自并励系 自复励系 谐波励磁
统
统
系统
按整流器是否旋转分
发电机UN6000励磁系统简介
灭磁单元
1）、灭磁作用：当发电机内部、引出线、高厂变等发生故障时， 虽然保护装置动作迅速切除故障，但励磁电流产生的感应电动 势会继续维持故障电流，为了迅速排除故障，减小其损坏程度， 必须安全迅速地将储存在磁场中的能量泄放（实验表明，只要 剩磁电压小于500V，电弧就不能维持，一般剩磁电压不大于 100-300V）即把励磁绕组的电流建立的磁场迅速降低到最小。
2）、灭磁要求:a.灭磁时间尽可能的短（发电机端电压由额定 值Un降至5% Un所需的时间称灭磁时间）b.励磁绕组两端的过电 压不超过允许值（通过跨接器来实现过压保护的要求）。
3）、灭磁方式：按励磁系统的不同，主要有两种自然灭磁（一 般是对采用旋转二极管整流方式的励磁系统用如无刷励磁系统， 通过整流二极管的续流作用实现自然灭磁，时间较长10S左右） 和逆变灭磁（对采用可控硅整流方式的励磁系统用如自并励励 磁）。
➢ 当两个功率柜退出运行时，能提供 发电机额定工况所需的励磁容量, 不能进行强励。
➢ 如果三台功率柜故障则自动切断励 磁。
发电机UN6000励磁系统简介
可控硅整流器
➢ 运行中一般不要打开功率柜的门， 否则，该功率柜将会发出报警信号。
➢ 标准整流器 (n = 5) 具有五个并联 的可控硅整流桥，其中至少有一个 冗余的（n-1）配置。（n-1）的含 义是当一个可控硅故障时，系统仍 能满足最大励磁功率。
同步电动机及励磁
励磁系统的分类与特点
分类
励磁系统有多种分类方式，如按照调节方式可分为模拟式和数字式；按照控制对 象可分为电压控制式和电流控制式；按照结构可分为旋转式和静止式。
特点
不同类型的励磁系统具有不同的特点和应用范围。例如，模拟式励磁系统具有结 构简单、可靠性高的优点，但调节精度和响应速度相对较低；数字式励磁系统具 有调节精度高、响应速度快、控制灵活等优点，但结构复杂、成本较高。
交通运输
新能源
在交通运输领域，励磁控制技术用于控制 电气机车、地铁和动车的牵引电机，提高 运行效率和安全性。
在风力发电和光伏发电等新能源领域，励 磁控制技术用于控制发电机输出电压和频 率，确保并网运行的稳定性和可靠性。
励磁控制技术的未来发展趋势
数字化和智能化
定制化和模块化
随着数字化和智能化技术的不断发展， 励磁控制器将更加集成化和智能化， 能够实现更加精准和快速的控制效果。
03
同步电动机励磁控制技术
励磁控制技术的发展历程
01
初始阶段
励磁控制技术最初采用手动调节方式，通过改变励磁电流来控制同步电
动机的输出。
02
发展阶段
随着电力电子技术和控制理论的进步，出现了自动励磁调节器，能够根
据系统运行状态自动调整励磁电流，提高了励磁控制的精度和稳定性。
03
智能化阶段
近年来，随着人工智能和大数据技术的应用，励磁控制技术逐渐向智能
同步电动机及励磁
目录
• 同步电动机概述 • 同步电动机励磁系统 • 同步电动机励磁控制技术 • 同步电动机及励磁系统的维护与故障处理 • 同步电动机及励磁系统的节能与环保
01
同步电动机概述
同步电动机的定义与工作原理
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同步电动机励磁控制装置
使用说明书
沈阳远大机电装备有限公司
二○○九年十一月十七日
一、概述
TDLC系列同步电动机全数字励磁装置是我公司自行研发的新一代产品，采用全数字控制，主要用于同步电动机励磁调节系统，可根据不同的负载选择不同的运行方式，具有运行可靠、技术先进、结构简单、功能齐全、性能稳定、调试方便、维护简单等优点。
二、型号说明
产品系列代码额定励磁电流
设计序号额定励磁电压
三、适用范围
本装置可作为拖动重载或轻载起动的同步电动机的直流励磁电源，与同步电动机单机配套，适用于各种气体压缩机、风机、球磨机等，也可适用于拖动冲击负荷（如轧钢负荷）的同步电动机励磁用。
适用电机功率范围为200-20000KW。
四、使用环境
1、海拔高度不超过1500米，超过1500米时要降容使用；
2、周围空气介质温度-10℃ -- +45℃；
3、周围空气相对湿度不大于85% (20±5℃)；
4、无腐蚀性气体导电尘埃及易燃易爆场所；
5、无剧烈振动冲击，倾斜度不超过5°；
6、户内安装，安装地点有良好的通风。
五、性能特点
1、适用于380V—10KV电压等级的同步电动机，装置供电为三相四线制，可满足轻载或重载启动要求。
2、全数字控制模式，摒弃常规电位器整定及调节方法。
无需调试即可运行。
3、启动无脉振，电机异步启动过程平稳、快捷，可满足电机降压或全压启动。
4、电机的投励采用滑差检测准角（反极性末尾）投励，投励的角度选择国际公认的电器分离角最小的位置；还设有定时后备投励环节，保证电机启动一次投励成功。
5、励磁装置能以恒流、恒功率因数及恒无功方式运行（后两种选配），能有效克服电网电压的波动及由于电机转子温升带来的电流变化，并且适应不同负荷要求自动调节励磁。
6、采用自有专利技术---整定灭磁，消除电机启动过程的脉振，增大牵入转矩，使电机启动平稳快捷。
7、具有过压、过流、失磁、失步及失步再整步等保护功能。
8、设有逆变环节，有效泄放电机转子的储能，保护电机和励磁装置免受损害。
9、测量自动重合闸信号，能够避免非同期冲击对电机造成的致命伤害。
10、强励功能，在电网电压下降时可提供1.4倍的强励电流。
11、具有和上位计算机通讯功能,通讯接口为RS232或者RS485。
通讯协议为MODEL BUS。
可以实现励磁柜功率因数COSφ，定子电流，励磁电压，电流的上传，实现远程调节励磁。
（需要此功能的用户请在定货时说明，一般配置不包括此项功能）。
六、主要技术指标
1、输入要求：三相四线线制交流，380V±10%，50±1Hz。
2、功率因数在0.5-1范围内连续可调。
3、强励倍数最大为1.4倍，出厂设定值为1.2倍，时间为15秒。
4、励磁电流调节从0-600A连续可调。
5、电网电压波动在80%到110%范围内，恒流励磁调节偏差不大于±5%。
6、当控制电压偏差不超过+10%至-15%时，控制器能正常可靠工作。
7、滑差投励：按转子滑差5%顺极性投励。
8、后备投励：投时时间0-30秒可设定。
9、滑差投全压：按到达同步速的90%自动投全压。
10、延时投全压：延时投全压时间0-30秒可设定。
11、停机逆变：5秒内以最大逆变电压快速灭磁。
七、系统工作原理
同步电动机的定子合上电源,降压或全压起动后,进入异步运行状态，励磁绕组通过灭磁环节自行灭磁,在此期间,触发电路脉冲被封锁,整流桥不工作。
当转速上升到一定值时,通过投全压环节,电动机全压起动,当电动机的转速达到亚同步速时,触发电路开启,输出脉冲送至晶闸管控制极,全控桥输出直流电压,施加于电动机的励磁绕组两端,同步电动机被牵入同步运行,起动完毕。
改变励磁给定值,可使电动机在要求的功率因数下运行。
当电网电压下降到 80% 以下时,通过欠电压继电器元件的作用,给出强励磁信号,并与励磁给定值迭加,使电动机励磁电流(或电压)上升。
一旦电压恢复,强励切除,系统又恢复到原来的稳定状态。
电动机定子回路断电后,由于延迟电路的作用,使触发电路延时封锁脉冲。
在此延迟时间内,三相全控桥进入逆变状态,使贮藏于励磁绕组中的能量回馈电网,保证硅元件不受过电压影响。
由于某因素造成同步电动机失步运行。
一旦失步,电动机定子回路功率因数会大幅度下降,失步保护电路经延时后,给出失步跳闸信号,延时跳闸可避免误动作,增加了系统运行的可靠性。
八、安装调试及操作说明
1、关闭控制电源开关，转换开关打至“零”位。
2、闭合励磁柜内总电源空气开关，此时盘面“交流电源指示”灯亮，表示励磁柜主变压器已带电；微机控制器上“运行”灯会有规律的闪烁，半秒亮、半秒灭，表示微机内部程序自检正常，微机具有自诊断功能，如果内部有问题就会停止闪烁。
3、打开控制电源开关，盘面“控制电源指示灯”亮，表示励磁柜内部二次回路带电准备就绪。
4、将转换开关打至“调试”，交流接触器KM（见原理图）吸合，风机起动，盘面“风机起动指示”灯亮，延时若干秒后定时投励（时间在25秒内可任意设
定），微机控制器上“投励”灯亮表示已投励；“+A”、“+B”、“+C”、“-A”、“-B”、“-C”灯亮，表示输出六个脉冲。
5、投励后，可根据电机的参数按“上升”或“下降”键调节“励磁电压”（或“励磁电流”）值；若同时按“快速”键即是快速上升或快速下降。
在升高励磁电压时，若出现灭磁，应考虑灭磁整定是否太低。
6、将转换开关打至“零”位，微机停止投励，根据需要可设定逆变，微机可自动记忆整个桥路的导通角，以保证开车时可以输出恒定的励磁电压和电流值。
7、灭磁实验：在正常输出状态下，按下“灭磁检测”按钮，此时励磁电压表指针回零，说明灭磁系统正常；若电压表指针不回零，说明灭磁系统有故障，必须检查排除故障，直至灭磁系统正常，方可将转换开关打至“允许”位置。
8、将转换开关打至“允许”位置，等待主机运行。
当高压开关柜送来开车信号时，盘面上“主机运行指示”灯亮，风机起动，当电动机转子转动的转差达到5﹪时，顺极性投入励磁，若滑差投励失败，定时投励作为后备，依然可以控制励磁装置转入正常励磁电压。
9、电机投励前异步起动阶段为零电压灭磁状态；投励后为过压灭磁状态。
当现场停车时，微机将按照停车前所使用的数据自动记忆，并可掉电保存。
九、微机控制器参数说明
1、显示功能
⑴、运行灯：微机上电后，内部程序会进行自诊断，如果外围电路和微机自身没有问题，运行灯会有规律的闪烁，半秒亮、半秒灭，如果内部有问题会显示一种混乱状态。
⑵、投励指示灯：投励指示灯指示投励状态，只要有触发脉冲，它就一直亮，逆变状态维持5秒，依然指示。
⑶、保护指示灯：此指示灯指示跳闸保护动作，输出保护状态时亮，停车不关，只有通过参数设定清除才能被复位，以方便事故分析，追忆事故状态。
⑷、脉冲指示灯：+A、+B、+C、-A、-B、-C分别指示脉冲的输出状态，脉冲指示应稳定不闪烁，方便有关人员观察，监视控制机运行效果。
⑸、汉字显示窗口：显示窗口由四行汉字组成，每行最多显示8个汉字。
⑹、上电显示页面：微机上电后进入上电页面，页面维持3秒钟后，自动切换到运行页面。
上电页面：
⑺、运行页面：
运行页面：
励磁I ：代表励磁电流，控制器运行中在不停的采集励磁电流，每0.5秒，页面上显示的励磁电流刷新一次。
Φ：代表功率因数，在恒功率因数调节时，控制器会象显示励磁电流一样显示功率因数。
移相：显示的是触发脉冲的移相角度，在逆变或者调节时，
控制器会自动显示移相的角度。
S ：本次开车投励时间。
2、可修改的参数
参数修改页面：
在参数修改页面下可以修改参数，页面显示格式如上图，具体可以修改的参数如下：
⑴、三相平衡度：用于调节三相平衡度，出厂时已调节完成，用户不得修改。
⑵、逆变状态：逆变状态显示的是，控制器有无逆变，逆变角度的大小。
对于半控桥，由于没有逆变，停车时不显示逆变状态，全控桥停车时显示对应的逆变角度。
⑶、电机滑差设定。