同步电动机新型励磁装置技术改进.doc

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1、同步电动机新型励磁装置技术改进[摘要]能过对同步电动机频繁损环的现象进行分析可知，原因在于传统的励磁技术存在缺陷，论述了对同步电动机励磁装置的技术改进。[关键词]同步电动机、损环、励磁、新技术。一、前言同步电动机广泛应用于石油、化工、煤炭、冶金、电力、水利、城市供水、供汽等诸多领域中，一方面它为工业企业提供源源不断的动力;另一方面它向电网发送无功功率，改善电网质量。对同步电动机的控制，是通过调节其励磁装置来完成，而传统的励磁技术存在严惩缺陷，使同步电动机频繁损坏，直接影响企业的生产，给企业带来巨大的损失。随着数字化控制技术和半导体可控硅整流技术的发展，新的励磁技术不断完善，淘汰及

2、改造传统励磁装置的任务尤为迫切，本文就同步电动机新的励磁技术进行粗浅的探讨。二、同步电动机经常出现的故障及原因分析经常出现的故障现象有:1、定子铁芯松动、运行中噪声大;2、定子绕组端部绑线崩断，绝缘蹭坏，连接处开焊，导线在槽口处端点断裂，引起短路;3、转子励磁绕组接头处产生裂纹、开焊，绝缘局部烧焦;4、转子线圈绝缘损伤，起动绕组笼条断裂;5、转子磁板的燕尾楔松动、退出;6、电刷滑环松动，风叶断裂等故障。以上故障现象有的出现在存在于同步电动机仅运行2-3年内，甚至半年内。一般认为是电动机制造质量问题，但许多电机制造厂，虽对制造工艺中的关键部位加强措施，但没有明显效果，故障现象仍然屡

3、屡发生。通过对同步电动机及励磁装置运行数据进行数理统计分析，对电动机起动、投励运行中的各种典型摄片，研究分析表明:同步电动机出现上述故障，不是制造问题，而传统励磁技术存在缺陷。三、传统励磁技术存在的缺陷1、磁装置起动回路及环节设计不合理同步电动机励磁装置主回路中的主桥分为：全控桥式和半控桥式，下面分别以这两种方式分析:1.1半控桥式励磁装置:由三只大功率晶闸管和三只大功率二极管组成，如图1所示。电动机在起动过程中，存在滑差，在转子线圈内将感应交变电势，其正半波通过ZQ形成回路，产生+if，其负半波则通过KQ、RF形成回路，产生-if，如图2所示，由于回路不对称，则形成的-if与+

4、if也不对称，致使是子电流强烈脉动，波形如图3所示。使电动机因此而强烈振动，直到起动结束才消失。1.2全控桥式励磁装置:由6只大功率晶闸管组成，如图4所示。在起动过程中，随着滑差减小，当转速达到50%以上时，励磁感应电流负半波的通路时通时断，同样形成+if与-5if电流不对称，从而形成脉振转矩，造成电动机强烈振动。1.3投励时“转子位置角”不合理。无论是全控桥还是半控桥，电动机起动过程投励时，都产生沉闷的冲击，这种冲击，同样会造成电机损害，这是“转子位置角”不合理所致。以上所出现的脉振、投励时的冲击，并不一定一次性使电机损坏，但每次起动都会使电机产生疲劳，造成电机内部损害，积而久

5、之，必然造成电机内部故障。2、将GL型反时限继电器兼做失步保护。传统励磁装置将GL型继电器兼做失步保护，当电机失步时，它不能动作（如带风机类负载）或不及时动作（如带往复式压缩机类载），使电动机或励磁装置损坏。2.1失励失步:是指同步电动机励磁绕组失去直流励磁或严重欠励磁，使同步电动机失去静态稳定，滑出同步，此时丢转不明显，负载基本不变，定子电流过流不大，电机无异常声音，GL型继电器往往拒动或动作时限加长，且失励失步值班人员不易发现，待电动机冒烟时，已失步较长时间，已造成电机或励磁装置损害。但不一定当场损坏电机，而是造成电机内部暗伤，经常出现电机冒烟后，停机检查又查不出毛病，电机还

6、可再投入运行。失励失步往往造成:起动绕组（阻尼条）过热变形、开焊、甚至波及定子绕端部。在转子回路还会产生高电压，造成励磁装置主回路元件损坏，引起灭磁电阻发热，严重时甚至造成整台励磁装置损坏。2.2带励失步:周围大负荷起动、相邻母线短路等原因引起母线电压大幅度波动;或负载突增（如:压缩机弊压、轧钢机咬冷钢）;以上原因引起电动机短时间欠励磁或失励磁（如插接件接触不良），引起失励失步，又过渡到带励失步，或在起动过程中过早投励等原因引起。电动机带励失步，励磁系统虽仍有直流励磁，但励磁电流及定子电流强烈脉振，脉振频率随电机滑差而变化。使电动机遭受强烈脉振，有时产生电气共振和机械共振。定子电

7、流脉振包络线的高峰值一般为电机额定电流Ie幅值的2-3倍，但其低谷值小于Ie，甚至可能接近为零，使GL型继电器“启动”又马上“返回”，如此反复，最终GL虽能动作，但长达几十秒，起不到保护作用。带励失步造成:定子绕组绑线崩断，导线变酥，线圈表面绝缘层被振伤，继而过热、烧焦、烧坏，甚至引起短路。转子励磁绕组接头处产生裂纹，出现过热、开焊、绝缘层烤焦;鼠笼条（起动绕组）断裂，与端环连接部位开焊变形，转子磁板的燕尾楔松动、退出;电刷滑环松动，定子铁芯松动、噪声大，严重时出现断轴事故。2.