TBL同步电机励磁系统

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1、TBL-D系列同步电机数字可控硅励磁装置三、工作原理3.1主电路工作原理：§本装置主电路采用三相半控桥式整流电路。整流变压器T的输出，经三相半控桥可控整流后输出脉动直流。控制可控硅的触发角，便可以调节整流桥输出的直流电压、电流。§主电路中采用三相三角形RC吸收电路，以吸收各种过电压，以及电源和本电路可控硅产生的谐波干扰。§在可控硅和整流二极管阴阳极之间产生的过电压，由RC阻容吸收电路吸收。§每一桥臂均有均压电阻，以保证同一桥臂上的两只元件承受相同的电压，避免单只元件承受过高的电压而被击穿。§整流变压器付边采用三只快速熔断器为直流侧短路和整

2、流元件短路保护用。         3.2.灭磁电路工作原理：    同步电动机异步起动时，转子开路感应电压将达到数千伏，会严重危及操作人员、同步电动机及励磁装置的安全。因此同步电动机异步起动时励磁绕组严禁开路。为了保证同步电动机的正常启动，转子正负半周的感应电流必须保证平衡，这样灭磁电压值就要求尽量低（本装置的灭磁电压为零）。而灭磁过程结束后，装置将会输出励磁电压，灭磁电路两边也就同时被施加了励磁电压。如果不采取措施，灭磁可控硅就又会被触发导通，使灭磁电阻长期承受励磁电压而被烧断，造成灭磁电路失效。这是十分危险的故障。要避免上述故障的发

3、生,就必须使装置的灭磁电压值要高于励磁电压的峰值。而且为防止电压波动和电网谐波的干扰,灭磁电压值甚至还要高一些。按照国家标准中有关电网电压允许的上下限要求和对谐波要求,特为本装置的灭磁电压值制定了下述公式：      Umc=(U1c×2．5)÷   这样，虽然灭磁电路较为可靠，但是由于同步电动机启动时的转子感应电流正负半波不平衡，会使同步电动机启动时间延长。为了解决这个矛盾，本装置灭磁电路的灭磁电压采用了分步骤自动整定的方法。   同步电动机在启动时，投励继电器常闭点将16R与17R、18R并联，使同步电动机的感应电流在6D上的压降大为

4、增加，灭磁可控硅易于导通（10V以下即可导通）。投励后，投励继电器吸合，16R与17R、18R脱开，回路总阻值增大，灭磁可控硅的导通触发电压上升至同步电动机励磁电压的2.5倍而不能被触发。这样就达到了兼顾同步电动机启动和灭磁电路可靠工作的需要。在投励之后，由于整流桥立即输出励磁电压、电流，可能使尚未关断的灭磁可控硅4V无法关断。因此，计算机控制移相电路自动在投励后将整流电压降低，使通过4V的电流断续，迫使其在电流过零时自关断。图中按钮MSB是灭磁检测按钮，用于检测灭磁电路是否正常。（注：装置运行中，严禁按此按钮）  3.3.调节、控制单元

5、工作原理：   本励磁装置由TBL-D数字控制器根据程序和已经设定的参数控制启动和运行过程。在同步电动机异步起动过程中，整流桥可控硅无触发脉冲，整流桥无输出。灭磁电路受转子感应电压触发导通处于灭磁状态，将同步电动机转子感应电压泄放。当同步电动机转子转速提高到同步转速的90%时，计算机发出投全压指令，使连锁的定子侧少油断路器合闸，使同步电动机定子全电压运行（当同步机系统采用降压启动时）。当转速继续上升至亚同步转速（95%的同步转速）时，数字控制器发出投励指令，投励电路动作，控制触发电路发出脉冲，装置就顺极性向同步电动机励磁绕组投励，使同步电

6、动机被拖入同步转速运行。   当同步电动机进入同步运行后，数字控制器控制移相电路使整流桥输出励磁电压下降，迫使灭磁可控硅关断。之后，移相电路自动恢复至给定值。同时电压调节器使装置输出电压恒定。   本装置的调节、控制单元安装在控制器内，可靠性高，无须更换，控制软件可不断更新升级。采用了大屏幕液晶汉字显示，简单直观，操作方便。可在允许范围内调节投励、投全压时间。可以检测并显示同步机启动过程中投励、投全压的时间（转子转速）。   3.3.1计算机控制：   本励磁装置的工作过程完全由TBL-D数字控制器根据程序和设定的参数来控制。数字控制器通

7、过检测同步电机励磁绕组的波形，判断电机的工作状态，从而及时、准确地发出投全压、投励、移相等指令，以及主电路失控、灭磁可控硅导通、失步等故障报警。由于这部分是全数字电路，因而抗干扰能力强，检测可靠，无须调试，避免了运输及使用过程中由于震动造成的参数变化。3.3.2投励、投全压：   数字控制器检测电路实时检测同步电动机励磁绕组波形。通过检测转子感应电压频率的变化确定投全压和投励的时间。同步电动机刚启动时，转子感应电压的频率为50Hz，以后随着转速的提高，感应电压频率快速降低。当此频率降低到5Hz时，转子的转速即为同步转速的90%，这时数字控

8、制器立即发出投全压指令；当转子感应电压频率继续降低到2.5Hz时，转子的实际转速已经达到亚同步转速（同步转速的95%），也就是传统励磁装置所述滑差投励时间（转子滑差对应励磁绕组感应电压频率一个