本發明涉及稀土永磁同步電動機領域，尤其涉及一種稀土同步電動機自動有載無涌流切換裝置及方法。

背景技術：

稀土永磁電動機，在額定電壓下運行時，即便是輕負載運行工況，也可以具有很高的功率因數。例如當負載率僅僅為20%時，其功率因數也能達到0.95以上。而異步電動機在這樣低的負載率下功率因數則只有0.25左右。由于稀土永磁電動機功率因數高，不但電機本身的電流小，定子銅耗顯著降低，也減小了輸電線路上的損耗，因此得到了越來越廣泛的應用。

但是，現有的稀土永磁電動機在供電電壓相對于額定電壓發生偏差情況下，其空載電流會顯著增大，輕載運行性能相應地顯著變壞。

永磁電機技術領域最新發明的電源電壓自匹配的稀土永磁電動機，提供多組空載反電勢以適應電源電壓的變化，其控制方式為手動方式，需要人工值守，造成巨大地人力物力的浪費。之所以未能實現自動運行，其根本原因就是沒有克服切換時產生的電流沖擊。電流的沖擊容易導致稀土永磁電動機退磁，退磁后的稀土永磁電動機其性能還不如異步電機，其后果非常嚴重。

技術實現要素：

為了克服上述現有技術中的不足，本發明提供一種稀土同步電動機自動有載無涌流切換裝置，包括：三相定子繞組以及數據采集控制系統；

在永磁電機定子的每相繞組線圈，按相同比例引出多組中間抽頭以及首端抽頭、尾端抽頭；每相繞組線圈引出抽頭的導線長度、比例均相同；

在三相定子繞組線圈中，三相定子繞組的首端抽頭或尾端抽頭連接在一起形成中性點，三相繞組線圈中，每相繞組線圈按照相同比例引出的中間抽頭組成一相對應中性點具有相同空載反電勢的功率檔，功率檔包括：第一功率檔X1、Y1、Z1，第二功率檔X2、Y2、Z2，第三功率檔X3、Y3、Z3，第N功率檔Xn、Yn、Zn；

每個功率檔設有用于切換該功率檔通斷的切換開關，每個切換開關分別與數據采集控制系統連接，切換開關用于根據數據采集控制系統發出的控制信號，使三相繞組線圈同比例遞增或同比例遞減，并對應產生多檔對應空載反電勢，形成多檔功率永磁同步電動機；

數據采集控制系統包括：處理器，電壓采集模塊，空載反電勢采集模塊，以及與切換開關數量相匹配，并對應連接的多個繼電器，存儲器；

電壓采集模塊用于實時采集稀土永磁電動機在穩定運行下電源電壓U_o；

空載反電勢采集模塊用于獲取的稀土永磁電動機各功率檔對應的空載反電勢u_n；

繼電器與處理器連接，處理器用于實時將獲取的稀土永磁電動機穩定運行下的電源電壓U_o與獲取的稀土永磁電動機各功率檔對應的空載反電勢u_n進行比較，獲取與所述電源電壓U_o的值相等的空載反電勢u_i對應的該稀土永磁電動機功率檔，并通過控制繼電器輸出，控制切換開關的通斷，實現自動無電流沖擊有載切換到多功率永磁同步電動機對應檔位，確保供電電源電壓和稀土永磁電機對應空載反電勢達到最佳匹配，使稀土永磁電機運行時達到并一直保持較高的功率因數；

存儲器用于儲存數據采集控制系統的各項數據信息。

優選地，數據采集控制系統還包括：按鍵、鍵盤和顯示器；

按鍵、鍵盤和顯示器分別與處理器電連接；

按鍵用于手動控制切換開關的通斷，實現功率檔的切換。

優選地，數據采集控制系統還包括：電流采集模塊、電能檢測模塊；

電流采集模塊用于實時采集稀土永磁電動機在穩定運行下的電流；

電能檢測模塊分別與電流采集模塊、電壓采集模塊和處理器連接，電能檢測模塊用于分別接收電流采集模塊和電壓采集模塊采集的電流和電源電壓，并根據接收的電流和電源電壓計算出稀土同步電動機的運行功率及功率因數，并將計算的運行功率及功率因數傳輸給處理器；

處理器采用atmega16單片機，處理器設有44個I/O；

切換開關采用接觸器或磁力開關。

優選地，電壓采集模塊包括：第三電阻R3，第四電阻R4，第五電阻R5，第六電阻R6，第七電阻R7，第七電容C7；

第四電阻R4與第五電阻R5組成串聯電路，且第四電阻R4與第五電阻R5之間接地；第四電阻R4與第五電阻R5組成的串聯電路第一端，第三電阻R3的第一端，第六電阻R6的第一端接電壓采集模塊檢測正極；第四電阻R4與第五電阻R5組成的串聯電路第二端，第七電阻R7的第一端，第三電阻R3的第二端接電壓采集模塊檢測負極；第六電阻R6的第二端，第七電容C7的第一端接電壓采集模塊輸出正極，第七電阻R7的第二端，第七電容C7的第二端接電壓采集模塊輸出負極；

電能檢測模塊包括：CS5463單相電能芯片，晶振X2，第二電阻R2，第四電容C4，第五電容C5，第六電容C6；

CS5463單相電能芯片的第九腳接電壓采集模塊輸出正極，第十腳接電壓采集模塊輸出負極；第十六腳接電流采集模塊輸出正極，第十五腳接電流采集模塊輸出負極，晶振X2兩端分別與CS5463單相電能芯片的第一腳和第二十四腳連接；CS5463單相電能芯片的第三腳接通過第二電阻R2接電源，第四電容C4與第五電容C5并列，第四電容C4與第五電容C5并列的第一端接第二電阻R2和電源，第四電容C4與第五電容C5并列的第二端接地；CS5463單相電能芯片的第十一腳和第十二腳接地；

繼電器包括：第四十二電阻R42，第四十三電阻R43，第四十四電阻R44，第四十五電阻R45，第二十七電容C27，第二十八電容C28，第二二極管D2，三極管Q，動作線圈；

動作線圈的一觸點通過第四十二電阻R42接電源；動作線圈的二觸點接有轉換開關，轉換開關在動作線圈的一觸點和三觸點之間轉換；動作線圈的二觸點分別連接處理器的ADC腳以及通過第二十七電容C27接地；動作線圈的四觸點和動作線圈的五觸點之間連接有控制切換開關的控制線圈；動作線圈的五觸點，第二二極管D2負極端，第二十八電容C28第一端接電源；動作線圈的四觸點，第二二極管D2正極端，第二十八電容C28第二端，三極管Q集電極同時連接；三極管Q發射極接地，三極管Q基極通過第四十四電阻R44接處理器的RELAY2腳，通過第四十五電阻R45接地；第二二極管D2具有反向保護作用。

優選地，數據采集控制系統還包括：空載反電勢預采集模塊、啟動電源電壓計算模塊；

空載反電勢預采集模塊和啟動電源電壓計算模塊分別與處理器連接；

電壓采集模塊還用于采集稀土同步電動機啟動前的供電電源的電壓U；

空載反電勢預采集模塊用于預先采集并存儲稀土永磁電動機各功率檔對應的空載反電勢u_n，其中，n表示稀土永磁電動機第n個功率檔，k表示該稀土永磁電動機的功率檔的個數；

啟動電源電壓計算模塊用于通過U_L=U-△U計算啟動電源電壓，U為步驟A2中采集的電源電壓，△U為預設的稀土永磁電動機啟動時的電源電壓降，△U取1%U至10%U中任意一電壓值；

處理器還用于將所述的U_L分別與采集的稀土永磁電動機空載反電勢u₁……u_n相減，之后對相減所得的各值分別取絕對值，得出絕對值最小的值對應的稀土永磁電動機的空載反電勢u_j，控制稀土永磁電動機以該空載反電勢u_j對應的功率檔啟動。

優選地，數據采集控制系統還包括：電壓采集時間間隔設置模塊；

電壓采集時間間隔設置模塊用于根據用戶的輸入指令設置電壓采集模塊采集電壓的時間間隔；

電壓采集模塊還用于在每達到一定的時間間隔后，測量稀土永磁電動機各功率檔對應的當前的空載反電勢；

處理器還用于將預先采集并存儲稀土永磁電動機各功率檔對應的空載反電勢u_n與當前存儲的各功率檔空載反電勢相比較，當出現至少一個功率檔的空載反電勢u_n與當前測量所得的相應功率檔空載反電勢不相等時，將當前測量的功率檔空載反電勢對應刷新為該功率檔的空載反電勢。

一種稀土同步電動機自動有載無涌流切換方法，方法包括：

步驟A1、預先采集并存儲稀土永磁電動機各功率檔對應的空載反電勢u_n，其中，n表示稀土永磁電動機第n個功率檔，k表示該稀土永磁電動機的功率檔的個數；

步驟A2、采集稀土永磁電動機供電電源的電源電壓U；

步驟A3、通過U_L=U-△U計算啟動電源電壓，U為步驟A2中采集的電源電壓，△U為預設的稀土永磁電動機啟動時的電源電壓降，△U取1%U至10%U中任意一電壓值；

步驟A4、將所述的U_L分別與上述步驟A1中采集的稀土永磁電動機空載反電勢u₁……u_n相減，之后對相減所得的各值分別取絕對值，得出絕對值最小的值對應的稀土永磁電動機的空載反電勢u_j，控制稀土永磁電動機以該空載反電勢u_j對應的功率檔啟動。

優選地，所述的稀土同步電動機自動有載無涌流切換方法還包括稀土永磁電動機啟動后的自動有載無涌流切換方法步驟包括：

S1：永磁獲取當前存儲的稀土電動機啟動前各功率檔對應的空載反電勢u_n，其中，n表示稀土永磁電動機第n個功率檔，k表示該稀土永磁電動機的功率檔的個數；

S2：實時采集稀土永磁電動機穩定運行下電源電壓U_o；

S3：實時將通過步驟S2采集的稀土永磁電動機當前穩定運行下的電源電壓U_o與通過步驟S1獲取的稀土永磁電動機各功率檔對應的空載反電勢u_n進行比較，獲取與所述電源電壓U_o的值相等的空載反電勢u_i對應的該稀土永磁電動機功率檔，控制稀土永磁電動機以該功率檔運行。

優選地，在步驟A1中，所述稀土永磁電動機各功率檔對應的空載反電勢u_n的預先采集方法為：

將待安裝稀土永磁電動機采用反拖法設置稀土永磁電動機各功率檔的空載反電勢，用同轉速同步電機拖動被測試多功率稀土永磁電動機在同步轉速下空載運行，采集稀土永磁電動機定子繞組各功率檔的感應電勢，該感應電勢為稀土永磁電動機各功率檔的空載反電勢；

或，

采用最小電流法設置稀土永磁電動機各功率檔的空載反電勢，將待安裝稀土永磁電動機在額定電壓，額定頻率下空載運轉達到穩定，調節電動機的外端加電壓，使其空載電流最小，此時的外加端電壓為稀土永磁電動機的空載反電勢，切換各功率檔，采集各功率檔的空載反電勢。

優選地，所述稀土永磁電動機啟動后的自動有載無涌流切換方法還包括步驟：

S4、稀土永磁電動機各功率檔對應空載反電勢u_n的刷新步驟；

該步驟S4包括：

在每達到一定的時間間隔后，測量稀土永磁電動機各功率檔對應的當前的空載反電勢；

將預先采集并存儲稀土永磁電動機各功率檔對應的空載反電勢u_n與當前存儲的各功率檔空載反電勢相比較，當出現至少一個功率檔的空載反電勢u_n與當前測量所得的相應功率檔空載反電勢不相等時，將當前測量的功率檔空載反電勢對應刷新為該功率檔的空載反電勢。

從以上技術方案可以看出，本發明具有以下優點：

本發明是將永磁電機定子三相繞組線圈按相同比例引出多組抽頭，各繞組線圈引出抽頭導線長度比例相同，生成的多功率永磁同步電動機對應產生多檔空載反電勢。當電源電壓變化時，準同期無電流沖擊切換到對應的空載反電勢檔，從而提高稀土永磁電動機的功率因數。使繞組多抽頭稀土永磁電動機在有載切換繞組檔位時無電流沖擊，不對稀土永磁電機造成任何傷害，從而確保電源電壓和稀土永磁電機對應空載反電勢檔達到最佳匹配，使稀土永磁電機運行時達到較高的功率因數。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明的技術方案，下面將對描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為三相定子繞組的示意圖；

圖2為稀土同步電動機自動有載無涌流切換裝置示意圖；

圖3為功率檔示意圖；

圖4為數據采集控制系統示意圖；

圖5為處理器電路圖；

圖6為電壓采集模塊電路圖；

圖7為電能檢測模塊電路圖；

圖8為繼電器電路圖。

具體實施方式

為使得本發明的發明目的、特征、優點能夠更加的明顯和易懂，下面將運用具體的實施例及附圖，對本發明保護的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，下面所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而非全部的實施例。基于本專利中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本專利保護的范圍。

本實施例提供一種稀土同步電動機自動有載無涌流切換裝置，如圖1、圖2、圖3、圖4所示，包括：三相定子繞組1以及數據采集控制系統2；

在永磁電機定子的每相繞組線圈，按相同比例引出多組中間抽頭3以及首端抽頭、尾端抽頭；每相繞組線圈引出抽頭的導線長度、比例均相同；

在三相定子繞組1線圈中，三相定子繞組的首端抽頭或尾端抽頭連接在一起形成中性點，三相繞組線圈中，每相繞組線圈按照相同比例引出的中間抽頭3組成一相對應中性點具有相同電動勢的功率檔4，功率檔4包括：第一功率檔X1、Y1、Z1，第二功率檔X2、Y2、Z2，第三功率檔X3、Y3、Z3，第N功率檔Xn、Yn、Zn；

每個功率檔4設有用于切換該功率檔通斷的切換開關KMn，每個切換開關KMn分別與數據采集控制系統2連接，切換開關KMn用于根據數據采集控制系統2發出的控制信號，使三相定子繞組1線圈同比例遞增或同比例遞減，并對應產生多檔對應空載反電勢，形成多檔功率永磁同步電動機；

數據采集控制系統2包括：處理器13，電壓采集模塊11，空載反電勢采集模塊12，以及與切換開關15數量相匹配，并對應連接的多個繼電器14，存儲器16；

電壓采集模塊11用于實時采集稀土永磁電動機在穩定運行下電源電壓U_o；

空載反電勢采集模塊12用于獲取的稀土永磁電動機各功率檔對應的空載反電勢u_n；

繼電器14與處理器13連接，處理器13用于實時將獲取的稀土永磁電動機穩定運行下的電源電壓U_o與獲取的稀土永磁電動機各功率檔對應的空載反電勢u_n進行比較，獲取與所述電源電壓U_o的值相等的空載反電勢u_i對應的該稀土永磁電動機功率檔，并通過控制繼電器輸出，控制切換開關的通斷，實現自動無電流沖擊有載切換到多功率永磁同步電動機對應檔位，確保供電電源電壓和稀土永磁電機對應空載反電勢達到最佳匹配，使稀土永磁電機運行時達到并一直保持較高的功率因數。存儲器16用于儲存數據采集控制系統的各項數據信息。

以一臺380Ｖ22kW的稀土永磁電動機為例，國家標準《電能質量供電電壓偏差》(GB/T12325-2008)中 規定20kV及以下三相供電電壓偏差為標稱電壓的土7%；電網實際電能質量有時甚至不能達到這一標準要求。

當電源電壓等于額定功率對應的感應電勢時，空載電流的典型數值基本是在1.5~2安培的范圍，而當電源電壓在國家標準允許的范圍內（±7%）發生偏差時，空載電流可能達到13~16安培，空載電流增大了6-8倍。

稀土永磁電動機啟動運行后，數據采集控制系統實時檢測電源電壓Uo,當Uo等于某功率檔空載反電勢u_n值時，處理器13瞬時通過控制繼電器14輸出，控制切換開關15的通斷，實現自動無電流沖擊有載切換到多功率永磁同步電動機對應檔位，確保供電電源電壓和稀土永磁電機對應空載反電勢達到最佳匹配，使稀土永磁電機運行時達到并一直保持較高的功率因數。

將三相繞組線圈每相繞組線圈，按相同比例引出多組中間抽頭3以及首端抽頭、尾端抽頭；中間抽頭3的具體數量根據稀土同步電動機的使用環境設置，具體設置的中間抽頭3數據不做限定，對功率檔4的也不做具體限定。

本實施例中，數據采集控制系統2還包括：按鍵19、鍵盤18和顯示器17；按鍵19、鍵盤18和顯示器17分別與處理器13電連接。按鍵19用于手動控制切換開關的通斷，實現功率檔的切換。

數據采集控制系統2還包括：電流采集模塊、電能檢測模塊；

電流采集模塊用于實時采集稀土永磁電動機在穩定運行下的電流；電能檢測模塊分別與電流采集模塊、電壓采集模塊和處理器連接，電能檢測模塊用于分別接收電流采集模塊和電壓采集模塊采集的電流和電源電壓，并根據接收的電流和電源電壓計算出稀土同步電動機的運行功率及功率因數，并將計算的運行功率及功率因數傳輸給處理器13。

處理器13采用atmega16單片機，如圖5所示。處理器13設有44個I/O；切換開關15采用接觸器或磁力開關。處理器13是整個系統的核心，通過電能檢測模塊12、電壓采集模塊和電流采集模塊，檢測永磁電機運行電壓和電流，電壓和電流可在顯示器顯示。處理器13根據檢測電壓，通過一定的算法，控制繼電器14切換電機繞組。

本實施例中，如圖6所示，電壓采集模塊包括：第三電阻R3，第四電阻R4，第五電阻R5，第六電阻R6，第七電阻R7，第七電容C7；

第四電阻R4與第五電阻R5組成串聯電路，且第四電阻R4與第五電阻R5之間接地；第四電阻R4與第五電阻R5組成的串聯電路第一端，第三電阻R3的第一端，第六電阻R6的第一端接電壓采集模塊檢測正極VI+；第四電阻R4與第五電阻R5組成的串聯電路第二端，第七電阻R7的第一端，第三電阻R3的第二端接電壓采集模塊檢測負極VI-；第六電阻R6的第二端，第七電容C7的第一端接電壓采集模塊輸出正極VIIN+，第七電阻R7的第二端，第七電容C7的第二端接電壓采集模塊輸出負極VIIN-；

如圖7所示，電能檢測模塊12包括：CS5463單相電能芯片U2，晶振X2，第二電阻R2，第四電容C4，第五電容C5，第六電容C6；

CS5463單相電能芯片的第九腳接電壓采集模塊輸出正極，第十腳接電壓采集模塊輸出負極；第十六腳接電流采集模塊輸出正極，第十五腳接電流采集模塊輸出負極，晶振X2兩端分別與CS5463單相電能芯片的第一腳和第二十四腳連接；CS5463單相電能芯片的第三腳接通過第二電阻R2接電源，第四電容C4與第五電容C5并列，第四電容C4與第五電容C5并列的第一端接第二電阻R2和電源，第四電容C4與第五電容C5并列的第二端接地；CS5463單相電能芯片的第十一腳和第十二腳接地。電能檢測模塊12具有串行接口和△-∑模/數轉換器，能夠進行高速功率(電能)計算的高度集成電路。

如圖8所示，繼電器包括：第四十二電阻R42，第四十三電阻R43，第四十四電阻R44，第四十五電阻R45，第二十七電容C27，第二十八電容C28，第二二極管D2，三極管Q，動作線圈；

動作線圈的一觸點通過第四十二電阻R42接電源；動作線圈的二觸點接有轉換開關，轉換開關在動作線圈的一觸點和三觸點之間轉換；動作線圈的二觸點分別連接處理器的ADC腳以及通過第二十七電容C27接地；動作線圈的四觸點和動作線圈的五觸點之間連接有控制切換開關的控制線圈；動作線圈的五觸點，第二二極管D2負極端，第二十八電容C28第一端接電源；動作線圈的四觸點，第二二極管D2正極端，第二十八電容C28第二端，三極管Q集電極同時連接；三極管Q發射極接地，三極管Q基極通過第四十四電阻R44接處理器的RELAY2腳，通過第四十五電阻R45接地；第二二極管D2具有反向保護作用。繼電器繞組加了反向二極管保護，繼電器觸點中加入了RC電路，吸收觸點火花。

本實施例中，數據采集控制系統還包括：空載反電勢預采集模塊、啟動電源電壓計算模塊；

空載反電勢預采集模塊和啟動電源電壓計算模塊分別與處理器連接；

電壓采集模塊還用于采集稀土同步電動機啟動前的供電電源的電壓U；

空載反電勢預采集模塊用于預先采集并存儲稀土永磁電動機各功率檔對應的空載反電勢u_n，其中，n表示稀土永磁電動機第n個功率檔，k表示該稀土永磁電動機的功率檔的個數；

啟動電源電壓計算模塊用于通過U_L=U-△U計算啟動電源電壓，U為步驟A2中采集的電源電壓，△U為預設的稀土永磁電動機啟動時的電源電壓降，△U取1%U至10%U中任意一電壓值；

處理器還用于將所述的U_L分別與采集的稀土永磁電動機空載反電勢u₁……u_n相減，之后對相減所得的各值分別取絕對值，得出絕對值最小的值對應的稀土永磁電動機的空載反電勢u_j，控制稀土永磁電動機以該空載反電勢u_j對應的功率檔啟動。

本實施例中，數據采集控制系統還包括：電壓采集時間間隔設置模塊；

電壓采集時間間隔設置模塊用于根據用戶的輸入指令設置電壓采集模塊采集電壓的時間間隔；

電壓采集模塊還用于在每達到一定的時間間隔后，測量稀土永磁電動機各功率檔對應的當前的空載反電勢；

處理器還用于將預先采集并存儲稀土永磁電動機各功率檔對應的空載反電勢u_n與當前存儲的各功率檔空載反電勢相比較，當出現至少一個功率檔的空載反電勢u_n與當前測量所得的相應功率檔空載反電勢不相等時，將當前測量的功率檔空載反電勢對應刷新為該功率檔的空載反電勢。

本發明還提供一種稀土同步電動機自動有載無涌流切換方法，方法包括稀土永磁電動機啟動過程中的自動有載無涌流切換方法包括；

步驟A1、預先采集并存儲稀土永磁電動機各功率檔對應的空載反電勢u_n，其中，n表示稀土永磁電動機第n個功率檔，k表示該稀土永磁電動機的功率檔的個數；

優選地電源電壓Uab/Ubc/Uac，通過u=(Uab+Ubc+Uac)÷3作為電源電壓基準值。當然也可以采用Uab/Ubc/Uac任一一相作為基準值。

功率檔的空載反電勢u_abz、u_bcz、u_acz，可以采用u_z=(u_abz+u_bcz+u_acz)÷3作為當前功率檔電壓值u_z。

步驟A2、采集稀土永磁電動機供電電源的電源電壓U；

步驟A3、通過U_L=U-△U計算啟動電源電壓，U為步驟A2中采集的電源電壓，△U為預設的稀土永磁電動機啟動時的電源電壓降，△U取1%U至10%U中任意一電壓值；

步驟A4、將所述的U_L分別與上述步驟A1中采集的稀土永磁電動機空載反電勢u₁……u_n相減，之后對相減所得的各值分別取絕對值，得出絕對值最小的值對應的稀土永磁電動機的空載反電勢u_j，控制稀土永磁電動機以該空載反電勢u_j對應的功率檔啟動。

使當前得輸入電壓與當前功率檔相匹配，確保稀土永磁電動機在較高的功率因數下運行；這樣由于電網的輸入電壓的波動或變化，引起稀土永磁電動機無法在較高的功率因數下運行，這時根據稀土永磁電動機功率因數接近0.95的輸入電壓與功率檔匹配關系，調節功率檔來實現稀土永磁電動機在較高的功率因數下運行。

所述的稀土同步電動機自動有載無涌流切換方法還包括稀土永磁電動機啟動后的自動有載無涌流切換方法步驟包括：

S1：獲取當前存儲的稀土永磁電動機啟動前各功率檔對應的空載反電勢u_n，其中，n表示稀土永磁電動機第n個功率檔，k表示該稀土永磁電動機的功率檔的個數；

S2：實時采集稀土永磁電動機穩定運行下電源電壓U_o；

S3：實時將通過步驟S2采集的稀土永磁電動機當前穩定運行下的電源電壓U_o與通過步驟S1獲取的稀土永磁電動機各功率檔對應的空載反電勢u_n進行大小比較，獲取與所述電源電壓U_o的值相等的空載反電勢u_i對應的該稀土永磁電動機的功率檔，控制稀土永磁電動機以該功率檔運行。

啟動稀土永磁電動機，啟動電壓為U_L，U_L=U-△U，△U為稀土永磁電動機啟動時的電源電壓降，U為稀土永磁電動機啟動前的電源電壓，△U取1%至10%U；

UL分別與u₁……u_n相減運算，找出絕對值最小一檔。閉合該功率檔的切換開關，啟動稀土永磁電動機；

由于稀土永磁電動機在啟動時，具有一定的電壓降，為了保證稀土永磁電動機順利啟動，使稀土永磁電動機在一個合適的功率檔，實現高功率因數運行，數據采集控制系統在稀土永磁電動機啟動前，選定一合適的功率檔，具體選定方式根據啟動電壓為U_L，U_L=U-△U來計算。

UL分別與u_w1……u_wn相減運算，找出絕對值最小一檔。閉合該功率檔的切換開關，啟動稀土永磁電動機；

在步驟A1中，所述稀土永磁電動機各功率檔對應的空載反電勢u_n的預先采集方法為：

將待安裝稀土永磁電動機采用反拖法設置稀土永磁電動機各功率檔的空載反電勢，用同轉速同步電機拖動被測試多功率稀土永磁電動機在同步轉速下空載運行，采集稀土永磁電動機定子繞組各功率檔的感應電勢，該感應電勢為稀土永磁電動機各功率檔的空載反電勢；

或，

采用最小電流法設置稀土永磁電動機各功率檔的空載反電勢，將待安裝稀土永磁電動機在額定電壓，額定頻率下空載運轉達到穩定，調節電動機的外端加電壓，使其空載電流最小，此時的外加端電壓為稀土永磁電動機的空載反電勢，切換各功率檔，采集各功率檔的空載反電勢。

所述稀土永磁電動機啟動后的自動有載無涌流切換方法還包括步驟：

S4、稀土永磁電動機各功率檔對應空載反電勢u_n的刷新步驟；

該步驟S4包括：

在每達到一定的時間間隔后，測量稀土永磁電動機各功率檔對應的當前的空載反電勢；

將上述測量所得的各功率檔空載反電勢與當前存儲的各功率檔空載反電勢相比較，當出現至少一個功率檔空載反電勢與當前測量所得的相應功率檔空載反電勢不相等時，將上述當前存儲的各功率檔空載反電勢對應刷新為上述測量的各功率檔空載反電勢。

稀土永磁電動機在使用一段時間后，由于電機質量、設計、使用環境等因素影響，或許會導致空載反電勢發生改變。在通過上述方法進行調試，刷新各功率檔空載反電勢，實現稀土永磁電動機在較高的功率因數下運行。確保電源電壓和稀土永磁電機對應空載反電勢檔達到最佳匹配，使稀土永磁電機運行時達到并一直保持較高的功率因數。

本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參考即可。

對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。