同步电动机励磁柜原理

同步电动机励磁柜原理
同步电动机励磁柜原理

励磁柜

介绍一些同步电动机励磁柜的基本知识,希望大家能了解并多交流一下同步电动机励磁柜的基本知识。

一.KJLF11 具有以下特点: 1.转子励磁采用三相全控整流固接励磁线路; 2.与同步电动机定子回路没有直接的电气联系;3.实现了按同步电动机转子滑差,顺极性自动投励。按到达亚同步转速(95%)时投入励磁,使同步电动机拖入同步运行; 4.具有电压负反馈自动保持恒定励磁; 5.起动与停车时自动灭磁,并在同步电动机异步运行时具有灭磁保护; 6.可以手动调节励磁电流,电压进行功率因数调整,整流电压可以从额定值的10%至125%连续调节;7.交流输入电源与同步电动机定子回路来自同一段母线;8.同步电动机正常停车5 秒钟之内,本设备整流电路和触发电路的同步电源不容许断电;9.灭磁电阻RFD1 和RFD2 的阻值为所配的转子励磁绕组直流电阻的 5 倍,其长期容许电流为同步电动机额定励磁电流的15%;10.当同步机矢步运行时,可以发出矢步信号,用于报警或跳闸;11.输入电源为380V.

二.保护电路:(1).过压保护:1.同步电动机异步运行时,转子感应过电压由灭磁环节将放电电阻RFD1-2 接入,消除开路过电压。 2.主电路可控硅元件的换向过电压由并接于元件两端的阻容电路吸收。(RC4-9) 3.整流变压器一次侧分,合闸引起的操作过电压由RC1-3 组成的阻容吸收装置来抑制。4.为使同相两桥臂上可控硅元件合理的分担自直流侧的过电压,设置了R10-15 均压电阻来保护。(2)过电流保护: 1.与可控硅串联的快速熔断器是作为直流侧短路保护用,快熔熔断时,保护环节可发出声响报警信号,跳开同步电动机定子侧电源开关,切断励磁。 2.短路电流发生在整流变压器二次侧时,其一次侧空气开关脱扣器顺动,切断电源。 3.直流侧过负荷时,空气开关脱扣器或热继电器动作。但整定值应保证强励磁30 秒内不动作。

三. 励磁线路各环节的工作电压均由同步电源变压器供给,其工作原理如下:同步电动机起动过程中,灭磁环节工作,使转子感应交变电流两半波都通过放电电阻,保证电机的正常起动。起动过程中,整流电路可控硅处于阻断状态,当电

机起动到亚同步速时,投励环节自动发出投励脉冲,使移相给定电压加到触发环节,触发回路发出脉冲到主回路可控硅上,于是投入励磁,同步电动机拖入同步运行。电压负反馈环节将设备电源侧引入的电压信号反极性与给定信号综合,保证电网电压波动时,整流输出励磁电流保持不变,以实现对电动机的恒定励磁。逆变环节的作用是当对家正常停车时,向触发环节加入一控制信号,使主回路可控硅从整流状态立即转入逆变状态,以保证电机转子的顺利灭磁。

四.励磁绕组:同步电动机的励磁绕组是一个大电感加电阻的负载,当整流电压脉动时转子电感通过三相全控桥。整流桥可控硅1-6KP(导通工作的那两个可控硅)及整流变压器二次侧绕组放电,这样就产生了连续的励磁电流。

五.灭磁线的工作原理:同步电动机起动结束,投入同步运行,如果灭磁可控硅没有关断,这时三相全控桥交流测电源出现A 相为正,B 或C 相为负时,那么放电电阻FRD1 和可控硅7KP 被熄灭线短接,可控硅7KP 没有电流通过就自动关闭。等到三相全控整流桥交流测电源换相,即A 相交流电源由这正到负,流经可控硅8KP 和放电电阻FRD2 的电流也由正到负,当电流减小到可控硅8KP 的维持电流以下时的瞬间,可控硅8KP 没有电流也自动关闭。这样就保证了在投励后同步电动机拖入同步运行的一个周波内,灭磁可控硅能准确的自动关闭。之后,虽然三相全控整流桥整流电压分别加在灭磁可控硅7·8KP 上,但电位器所分到的电压不足以使可控硅7·8KP 触发导通,所以放电电阻RFD1 和RFD2 被切除。

发电机励磁原理及构造

发电机原理及构造——发电机的励磁系统 众所周知,同步发电机要用直流电流励磁。在以往的他励式同步发电机中,其直流电流是有附设的直流励磁机供给。直流励磁机是一种带机械换向器的旋转电枢式交流发电机。其多相闭合电枢绕组切割定子磁场产生了多相交流电,由于机械换向器和电刷组成的整流系统的整流作用,在电刷上获得了直流电,再通过另一套电刷,滑块系统将获得的直流输送到同步发电机的转子,励磁绕组去励磁,因此直流励磁机的换向器原则上是一个整流器,显然可以用一组硅二节管取代,而功率半导体器件的发展提供了这个条件。将半导体元件与发电机的轴固结在一起转动,则可取消换向器、滑块等滑动接触部分、利用二极管换成直流电流。直流送给转子励磁、绕组励磁。这就是无刷系统。 下面我们以典型的几种不同发电机励磁系统,介绍它的工作原理。 一、相复励励磁原理 左图为常用的电抗移相相复励励磁系统线路图。由线形电抗器DK把电枢绕组抽头电压移相约90°、和电流互感器LH提供的电压几何叠加,经过桥式整流器ZL整流,供给发电机励磁绕组。负载时由电流互感器LH供给所需的复励电流,进行电流补偿,由线形电抗器DK 移相进行相位补偿。 二、三次谐波原理 左图为三次谐波原理图,对一般发电机来源,我们需要的是工频正弦波,称为基波,比基波高的正弦波都称为谐波、其中三次谐波的含量最大,在谐波发电机定子槽中,安放有主绕组和谐波励磁绕组(s1、s2),而这个绕组之间没有电的联系。谐波绕组将绕组中150HZ谐波感应出来,经过ZL桥式整流器整流,送到主发电机转子绕组LE中进行励磁。 三、可控硅直接励磁原理 由左图可以看出,可控硅直接励磁是采用可控硅整流器直接将发电机输出的任一相一部分能量,经整流后送入励磁绕组去的励磁方式,它是由自动电压调节器(A VR),控制可控硅的导通角来调节励磁电流大小而维持发电机端电压的稳定。 四、无刷励磁原理 无刷励磁主要用于西门子、斯坦福、利莱等无刷发电机。它是利用交流励磁机,其定子上的剩磁或永久磁铁(带永磁机)建立电压,该交流电压经旋转整流起整流后,送入主发电机的励磁绕组,使发电机建压。自动电压调节器(A VR)能根据输出电压的微小偏差迅速地减小或增加励磁电流,维持发电机的所设定电压近似不变。 中小型三相同步发电机的技术发展概况 一.概述 中小型同步发电机是中小型电机的主要产品之一,广泛应用于小型水电站、船舶电站、移动电站、固定电站、应急备用电站、正弦波试验电源、变频电源、计算机电源及新能源――风力发电、地热发电、潮汐发电、余热发电等。它对边(疆)老(区)贫(穷)地区实现电气化,提高该地区经济发展水平和人民的生活水平有着重要的作用,中小型发电机在船舶、现代电气化火车内燃机车等运输设备中也是一个关键设备。移动电站对国防设施、工程建设、海上石油平台、陆上电驱动石油钻机、野外勘探等也是不可缺少的关键装备之一。应急备用电站在突发事件中的防灾、救护保障人民的生命和财产的安全有着不可替代的作用。开发绿色能源、可再生能源、减少大气二氧化碳的含量,小水电、风力发电、地热发电和余热发电是重要的组成部分。 我国小型同步发电机的第一代产品是1956年电工局在上海组织的统一设计并于1957年完成的TSN、TSWN系列农用水轮发电机。第二代产品是在进行了大量试验研究和调查研究的基础上于1965年开始的T2系列小型三相同步发电机统一设计,该水平达到六十年代国际先进水平,为B级绝缘的有刷三相同步发电机。在这段时间还开发了ST系列有刷单相同

同步发电机励磁自动控制系统练习参考答案

一、名词解释 1.励磁系统 答:与同步发电机励磁回路电压建立、调整及在必要时使其电压消失的有关设备和电路。 2.发电机外特性 答:同步发电机的无功电流与端电压的关系特性。 3.励磁方式 答:供给同步发电机励磁电源的方式。 4.无刷励磁系统 答:励磁系统的整流器为旋转工作状态,取消了转子滑环后,无滑动接触元件的励磁系统。 5.励磁调节方式 答:调节同步发电机励磁电流的方式。 6.自并励励磁方式 答:励磁电源直接取自于发电机端电压的励磁方式。 7.励磁调节器的静态工作特性 答:励磁调节器输出的励磁电流(电压)与发电机端电压之间的关系特性。 8.发电机调节特性 答:发电机在不同电压值时,发电机励磁电流IE与无功负荷的关系特性。 9.调差系数 答:表示无功负荷电流从零变至额定值时,发电机端电压的相对变化。 10.正调差特性 答:发电机外特性下倾,当无功电流增大时,发电机的端电压随之降低的外特性。11.负调差特性 答:发电机外特性上翘,当无功电流增大时,发电机的端电压随之升高的外特性。12.无差特性 答:发电机外特性呈水平.当无功电流增大时,发电机的端电压不随之变化的外特性。

13.强励 答:电力系统短路故障母线电压降低时,为提高电力系统的稳定性,迅速将发电机励磁增加到最大值。 二、单项选择题 1.对单独运行的同步发电机,励磁调节的作用是( A ) A.保持机端电压恒定; B.调节发电机发出的无功功率; C.保持机端电压恒定和调节发电机发出的无功功率; D.调节发电机发出的有功电流。 2.对与系统并联运行的同步发电机,励磁调节的作用是( B ) A.保持机端电压恒定; B.调节发电机发出的无功功率; C.调节机端电压和发电机发出的无功功率; D.调节发电机发出的有功电流。 3.当同步发电机与无穷大系统并列运行时,若保持发电机输出的有功 PG = EGUG sinδ为常数,则调节励磁电流时,有( B )等于常数。 X d A.U G sinδ; B.E Gsinδ; C.1 X d ?sinδ; D.sinδ。 4.同步发电机励磁自动调节的作用不包括( C )。 A.电力系统正常运行时,维持发电机或系统的某点电压水平; B.合理分配机组间的无功负荷; C.合理分配机组间的有功负荷; D.提高系统的动态稳定。 5.并列运行的发电机装上自动励磁调节器后,能稳定分配机组间的( A )。A.无功负荷;

永磁同步电机的原理及结构

. . . . 第一章永磁同步电机的原理及结构 1.1永磁同步电机的基本工作原理 永磁同步电机的原理如下在电动机的定子绕组中通入三相电流,在通入电流后就会在电动机的定子绕组中形成旋转磁场,由于在转子上安装了永磁体,永磁体的磁极是固定的,根据磁极的同性相吸异性相斥的原理,在定子中产生的旋转磁场会带动转子进行旋转,最终达到转子的旋转速度与定子中产生的旋转磁极的转速相等,所以可以把永磁同步电机的起动过程看成是由异步启动阶段和牵入同步阶段组成的。在异步启动的研究阶段中,电动机的转速是从零开始逐渐增大的,造成上诉的主要原因是 其在异步转矩、永磁发电制动转矩、 矩起的磁阻转矩和单轴转由转子磁路不对称而引等一系列的因素共同作用下而引起的,所以在这个过程中转速是振荡着上升的。在起 动过程中,质的转矩,只有异步转矩是驱动性电动机就是以这转矩来得以加速的,其 他的转矩大部分以制动性质为主。在电动机的速度由零增加到接近定子的磁场旋转转速时,在永磁体脉振转矩的影响下永磁同步电机的转速有可能会超过同步转速,而出现转速的超调现象。但经过一段时间的转速振荡后,最终在同步转矩的作用下而被牵入同步。 1.2永磁同步电机的结构 永磁同步电机主要是由转子、端盖、及定子等各部件组成的。一般来说,永磁同步电机的最大的特点是它的定子结构与普通的感应电机的结构非常非常的相似,主要是区别于转子的独特的结构与其它电机形成了差别。和常用的异步电机的最大不同则是转子的独特的结构,在转子上放有高质量的永磁体磁极。由于在转子上安放永磁体的位置有很多选择,所以永磁同步电机通常会被分为三大类:内嵌式、面贴式以及插入式,如图1.1所示。永磁同步电机的运行性能是最受关注的,影响其性能的因素有很多,但是最主要的则是永磁同步电机的结构。就面贴式、插入式和嵌入式而言,各种结构都各有其各自的优点。

同步电动机原理

同步电动机的原理 同步电动机是属于交流电机,定子绕组与异步电动机相同。它的转子旋转速度与定子绕组所产生的旋转磁场的速度是一样的,所以称为同步电动机。正由于这样,同步电动机的电流在相位上是超前于电压的,即同步电动机是一个容性负载。为此,在很多时候,同步电动机是用以改进供电系统的功率因素的。 同步电动机在结构上大致有两种: 1、转子用直流电进行励磁。这种电动机的转子做成显极式的,安装在磁极铁芯上面的磁场线圈是相互串联的,接成具有交替相反的极性,并有两根引线连接到装在轴上的两只滑环上面。磁场线圈是由一只小型直流发电机或蓄电池来激励,在大多数同步电动机中,直流发电机是装在电动机轴上的,用以供应转子磁极线圈的励磁电流。 由于这种同步电动机不能自动启动,所以在转子上还装有鼠笼式绕组而作为电动机启动之用。鼠笼绕组放在转子的周围,结构与异步电动机相似。 当在定子绕组通上三相交流电源时,电动机内就产生了一个旋转磁场,鼠笼绕组切割磁力线而产生感应电流,从而使电动机旋转起来。电动机旋转之后,其速度慢慢增高到稍低于旋转磁场的转速,此时转子磁场线圈经由直流电来激励,使转子上面形成一定的磁极,这些磁极就企图跟踪定子上的旋转磁极,这样就增加电动机转子的速率直至与旋转磁场同步旋转为止。 2、转子不需要励磁的同步电机 转子不励磁的同步电动机能够运用于单相电源上,也能运用于多相电源上。这种电动机中,有一种的定子绕组与分相电动机或多相电动机的定子相似,同时有一个鼠笼转子,而转子的表面切成平面。所以是属于显极转子,转子磁极是由一种磁化钢做成的,而且能够经常保持磁性。鼠笼绕组是用来产生启动转矩的,而当电动机旋转到一定的转速时,转子显极就跟住定子线圈的电流频率而达到同步。显极的极性是由定子感应出来的,因此它的数目应和定子上极数相等,当电动机转到它应有的速度时,鼠笼绕组就失去了作用,维持旋转是靠着转子与磁极跟住定子磁极,使之同步。

同步电动机的起动

同步电动机的起动 1.同步电机的基本原理 同步发电机和其它类型的旋转电机一样,由固定的定子和可旋转的转子两大部分组成。一般分为转场式同步电机和转枢式同步电机。 图1.1给出了最常用的转场式同步发电机的结构模型,其定子铁心的内圆均匀分布着定子槽,槽内嵌放着按一定规律排列的三相对称交流绕组。这种同步电机的定子又称为电枢,定子铁心和绕组又称为电枢铁心和电枢绕组。 转子铁心上装有制成一定形状的成对磁极,磁极上绕有励磁绕组,通以直流电流时,将会在电机的气隙中形成极性相间的分布磁场,称为励磁磁场(也称主磁场、转子磁场)气隙处于电枢内圆和转子磁极之间,气隙层的厚度和形状对电机内部磁场的分布和同步电机的性能有重大影响。 除了转场式同步电机外,还有转枢式同步电机,其磁极安装于定子上,而交流绕组分 布于转子表面的槽内,这种同步电机的转子充当了电枢。图中用AX BY CZ三个在空间错开120分布的线圈代表三相对称交流绕组。 —OO + ―-定子铁心』2—转子* 3—滑环F 4—电刷"5—磁力线 图1.1同步电机结构模型 1.1工作原理 主磁场的建立:励磁绕组通以直流励磁电流,建立极性相间的励磁磁场,即建立起主

磁场。 载流导体:三相对称的电枢绕组充当功率绕组,成为感应电势或者感应电流的载体。 切割运动:原动机拖动转子旋转(给电机输入机械能),极性相间的励磁磁场随轴一起旋转并顺次切割定子各相绕组(相当于绕组的导体反向切割励磁磁场)。 交变电势的产生:由于电枢绕组与主磁场之间的相对切割运动,电枢绕组中将会感应出大小和方向按周期性变化的三相对称交变电势。通过引出线,即可提供交流电源。感应电势有效值:每相感应电势的有效值为E o =4.44fN 感应电势频率:感应电势的频率决定于同步电机的转速n和极对数p,即 f=p n/60 交变性与对称性:由于旋转磁场极性相间,使得感应电势的极性交变;由于电枢绕组的对称性,保证了感应电势的三相对称性。 1.2同步转速 同步转速从供电品质考虑,由众多同步发电机并联构成的交流电网的频率应该是一个不变的值,这就要求发电机的频率应该和电网的频率一致。我国电网的频率为50Hz,故有: n=60f/p=3000/p 要使得发电机供给电网50Hz的工频电能,发电机的转速必须为某些固定值,这些固定值称为同步转速。例如2极电机的同步转速为3000r/min ,4极电机的同步转速为1500r/min,依次类推。只有运行于同步转速,同步电机才能正常运行,这也是同步电机名称的由来。 1.3运行方式 同步电机的主要运行方式有三种,即作为发电机、电动机和补偿机运行。作为发电机运行是同步电机最主要的运行方式,作为电动机运行是同步电机的另一种重要的运行方式。同步电动机的功率因数可以调节,在不要求调速的场合,应用大型同步电动机可以提高运行效率。近年来,小型同步电动机在变频调速系统中开始得到较多地应用。同步电机还可以接于电网作为同步补偿机。这时电机不带任何机械负载,靠调节转子中的励磁电流向电网发出所需的感性或者容性无功功率,以达到改善电网功率因数或者调节电网电压的目的。 分析表明,同步电机运行于哪一种状态,主要取决于定子合成磁场与转子主极磁场之间

同步电动机的工作原理

同步电动机的工作原理 同步电动机 转子转速与定子旋转磁场的转速相同的交流电动机。其转子转速n 与磁极对数p、电源频率f之间满足n=f/p。转速n决定于电源频率f,故电源频率一定时,转速不变,且与负载无关。具有运行稳定性高和过载能力大等特点。常用于多机同步传动系统、精密调速稳速系统和大型设备(如轧钢机)等。 同步电动机是属于交流电机,定子绕组与异步电动机相同。它的转子旋转速度与定子绕组所产生的旋转磁场的速度是一样的,所以称为同步电动机。正由于这样,同步电动机的电流在相位上是超前于电压的,即同步电动机是一个容性负载。为此,在很多时候,同步电动机是用以改进供电系统的功率因数的。 同步电动机在结构上大致有两种: 1、转子用直流电进行励磁。它的转子做成显极式的,安装在磁极铁芯上面的磁场线圈是相互串联的,接成具有交替相反的极性,并有两根引线连接到装在轴上的两只滑环上面。磁场线圈是由一只小型直流发电机或蓄电池来激励,在大多数同步电动机中,直流发电机是装在电动机轴上的,用以供应转子磁极线圈的励磁电流。 由于这种同步电动机不能自动启动,所以在转子上还装有鼠笼式绕组而作为电动机启动之用。鼠笼绕组放在转子的周围,结构与异步电动机相似。 当在定子绕组通上三相交流电源时,电动机内就产生了一个旋转磁

场,鼠笼绕组切割磁力线而产生感应电流,从而使电动机旋转起来。电动机旋转之后,其速度慢慢增高到稍低于旋转磁场的转速,此时转子磁场线圈经由直流电来激励,使转子上面形成一定的磁极,这些磁极就企图跟踪定子上的旋转磁极,这样就增加电动机转子的速率直至与旋转磁场同步旋转为止。 2、转子不需要励磁的同步电机 转子不励磁的同步电动机能够运用于单相电源上,也能运用于多相电源上。这种电动机中,有一种的定子绕组与分相电动机或多相电动机的定子相似,同时有一个鼠笼转子,而转子的表面切成平面。所以是属于显极转子,转子磁极是由一种磁化钢做成的,而且能够经常保持磁性。鼠笼绕组是用来产生启动转矩的,而当电动机旋转到一定的转速时,转子显极就跟住定子线圈的电流频率而达到同步。显极的极性是由定子感应出来的,因此它的数目应和定子上极数相等,当电动机转到它应有的速度时,鼠笼绕组就失去了作用,维持旋转是靠着转子与磁极跟住定子磁极,使之同步 同步电动机的起动方法: 同步电动机只有在定子旋转磁场与转子励磁磁场相对静止时,才能得到平均电磁转矩。如将静止的同步电动机励磁后直接投入电网,这时定子旋转磁场与转子磁场间以同步转速n1作相对运动,转子受到交变的脉动转矩,其平均值为零,电机不能起动。所以必须借助其他方式来起动。

(完整版)同步电动机励磁柜原理

励磁柜 介绍一些同步电动机励磁柜的基本知识,希望大家能了解并多交流一下同步电动机励磁柜的基本知识。 一.KJLF11 具有以下特点: 1.转子励磁采用三相全控整流固接励磁线路; 2.与同步电动机定子回路没有直接的电气联系;3.实现了按同步电动机转子滑差,顺极性自动投励。按到达亚同步转速(95%)时投入励磁,使同步电动机拖入同步运行; 4.具有电压负反馈自动保持恒定励磁; 5.起动与停车时自动灭磁,并在同步电动机异步运行时具有灭磁保护; 6.可以手动调节励磁电流,电压进行功率因数调整,整流电压可以从额定值的10%至125%连续调节;7.交流输入电源与同步电动机定子回路来自同一段母线;8.同步电动机正常停车5 秒钟之内,本设备整流电路和触发电路的同步电源不容许断电;9.灭磁电阻RFD1 和RFD2 的阻值为所配的转子励磁绕组直流电阻的 5 倍,其长期容许电流为同步电动机额定励磁电流的15%;10.当同步机矢步运行时,可以发出矢步信号,用于报警或跳闸;11.输入电源为380V. 二.保护电路:(1).过压保护:1.同步电动机异步运行时,转子感应过电压由灭磁环节将放电电阻RFD1-2 接入,消除开路过电压。 2.主电路可控硅元件的换向过电压由并接于元件两端的阻容电路吸收。(RC4-9) 3.整流变压器一次侧分,合闸引起的操作过电压由RC1-3 组成的阻容吸收装置来抑制。4.为使同相两桥臂上可控硅元件合理的分担自直流侧的过电压,设置了R10-15 均压电阻来保护。(2)过电流保护: 1.与可控硅串联的快速熔断器是作为直流侧短路保护用,快熔熔断时,保护环节可发出声响报警信号,跳开同步电动机定子侧电源开关,切断励磁。 2.短路电流发生在整流变压器二次侧时,其一次侧空气开关脱扣器顺动,切断电源。 3.直流侧过负荷时,空气开关脱扣器或热继电器动作。但整定值应保证强励磁30 秒内不动作。 三. 励磁线路各环节的工作电压均由同步电源变压器供给,其工作原理如下:同步电动机起动过程中,灭磁环节工作,使转子感应交变电流两半波都通过放电电阻,保证电机的正常起动。起动过程中,整流电路可控硅处于阻断状态,当电

同步电动机经常出现的故障及原因分析

同步电动机经常出现的故障及原因分析 经常发现的故障现象有:①定子铁芯松动,运行中噪声大。②定子绕阻端部绑线崩断,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转子磁极的燕尾楔松动、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状态波形摄片,研究分析表明,同步电动机出现上述故障,不是制造问题,而是传统励磁技术存在缺陷。 2 传统励磁技术存在的缺陷 2.1 励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半控桥式励磁装置:由三只大功率晶闸管和一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+if也不对称,致使定子电流强烈脉动,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。 ②全控桥工励磁装置: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通路时通时断,同样形成+if与-if电流不对称从而形成脉振转矩,造成电动机强烈振动。 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,积而久之,必然造成电机内部故障。 2.2 将GL型反时限继电器兼做失步保护 传流动磁装置将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负载),使电动机或励磁装置损坏。 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,已造成了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,电机还可以再投入运行。

同步电动机励磁系统常见故障分析

同步电动机励磁系统常见故障分析 作者:陆业志 本文结合KGLF11型励磁装置,对其在运行中的常见故障进行分析。 1 常见故障分析 (1)开机时调节6W,励磁电流电压无输出。 原因分析:励磁电流电压无输出,肯定是晶闸管无触发脉冲信号,而六组脉冲电路同时无触发脉冲很可能是移相插件接触不良,或者同步电源变压器4T损坏,造成没有移相给定电压加到六组脉冲电路的1V1基极回路上,从而六组脉冲电路无脉冲输出导致晶闸管不导通。 (2)励磁电压高而励磁电流偏低。 原因分析:这是个别触发脉冲消失或是个别晶闸管损坏的缘故。个别触发脉冲消失可能是脉冲插件接触不良。另外图1中三极管1V1、单极晶体管2VU及小晶闸管9VT损坏,或者是电容2C严重漏电或开路。如果主回路中晶闸管1VT~6VT中有某一个开路或是触发极失灵,同样会导致输出励磁电流偏低的现象。 (3)合励磁电路主开关时,励磁电流即有输出。 原因分析:这是由于图1所示脉冲电路中的三极管1V1集电极-发射极之间漏电,即使移相电路还未送来正确的控制电压,也会导致1C充电到2VU导通的程度。2VU即输出触发使小晶闸管9VT导通,2C经9VT放电而发出脉冲令1VT、3VT、6VT之一触发导通,使转子励磁电路中流过直流电流。 (4)同步电动机起动时,励磁不能自行投入。 原因分析:励磁不能自行投入。肯定是自动投励通道电路中断或工作不正常,因此可能是投励插件与插座间接触不良,或是图2所示投励电路中的三极管3V1、单结晶体管4VU工作不正常,电容5C漏电、电位器W′损坏。另外是移相插件同样有接触不良现象,或者是图3所示移相电路的小晶闸管10VT损坏等等。 (5)运行过程中励磁电流电压上下波动。 原因分析:引起励磁电流电压输出不稳的原因很多,主要有1)脉冲插件可能存在接触不良,造成个别触发脉冲时有时无。2)图1所示脉冲电路的电位器4W松动,使三极管1V1电流负反馈发生变化,造成放大器工作点不稳定,从而影响晶闸管主回路输出的稳定性。另外,如果电容2C漏电或单结晶体管2VU及三极管1V1性能不良,也会引起触发脉冲相位移动。3)图3所示移相电路的电位器6W松动或接触不良,将会使移相控制电压Ed间歇性消失,引起励磁电流电压输出大幅度波动。另外,如果稳压管7VS、8VS损坏,都会使Ey随电网电压波动而波动,使Ed输出波动,造成晶闸管主回路直流输出不稳。 (6)励磁装置输出电压调不到零位。

永磁同步电机的原理及结构

完美格式整理版 第一章永磁同步电机的原理及结构 1.1永磁同步电机的基本工作原理 永磁同步电机的原理如下在电动机的定子绕组中通入三相电流,在通入电流后就会在电动机的定子绕组中形成旋转磁场,由于在转子上安装了永磁体,永磁体的磁极是固定的,根据磁极的同性相吸异性相斥的原理,在定子中产生的旋转磁场会带动转子进行旋转,最终达到转子的旋转速度与定子中产生的旋转磁极的转速相等,所以可以把永磁同步电机的起动过程看成是由异步启动阶段和牵入同步阶段组成的。在异步启动的研究阶段中,电动机的转速是从零开始逐渐增大的,造成上诉的主要原因是 其在异步转矩、永磁发电制动转矩、 矩起的磁阻转矩和单轴转由转子磁路不对称而引等一系列的因素共同作用下而引起的,所以在这个过程中转速是振荡着上升的。在起 动过程中,质的转矩,只有异步转矩是驱动性电动机就是以这转矩来得以加速的,其 他的转矩大部分以制动性质为主。在电动机的速度由零增加到接近定子的磁场旋转转速时,在永磁体脉振转矩的影响下永磁同步电机的转速有可能会超过同步转速,而出现转速的超调现象。但经过一段时间的转速振荡后,最终在同步转矩的作用下而被牵入同步。 1.2永磁同步电机的结构 永磁同步电机主要是由转子、端盖、及定子等各部件组成的。一般来说,永磁 同步电机的最大的特点是它的定子结构与普通的感应电机的结构非常非常的相似,主要是区别于转子的独特的结构与其它电机形成了差别。和常用的异步电机的最大不同则是转子的独特的结构,在转子上放有高质量的永磁体磁极。由于在转子上安放永磁体的位置有很多选择,所以永磁同步电机通常会被分为三大类:内嵌式、面贴式以及插入式,如图1.1所示。永磁同步电机的运行性能是最受关注的,影响其性能的因素有很多,但是最主要的则是永磁同步电机的结构。就面贴式、插入式和嵌入式而言,各种结构都各有其各自的优点。

同步发电机电球的工作原理调控及维护

同步发电机电球的工作原理调控及维护 同步发电机,俗称“电球” 柴油发电机组是常用的备用电源,由于它以柴油发动机燃烧柴油为动力,带动发电机发出与市电同样性质的电力,所以用在市电断电后需要后备电源供电几小时以上的场合。从性能价格比、对工作环境的要求、带非线性负载能力方面考虑,采用柴油发电机组比使用很 多大容量蓄电池的长延时UPS 往往具有一定的优势。但是柴油发电机组在市电断电后需要十秒钟左右才能发出稳定的电力,这就大不如UPS 可不间断供电的特点。因此,柴油发电机组和UPS 通常是取其各自的优势构成一个完善的、可靠的电源系统,以确保重要设备的不间 断供电。 柴油发电机组一般是采用同步发电机(也俗称电球)将柴油发动机的旋转机械能转为电能。各种用电设备要依靠它发出的电力工作,因此对同步发电机的工作性能要求是很高的。 同步发电机的工作原理 同步发电机是根据电磁感应原理制造的。主要组成部分如图1。现代交流发电机通常 由两部分线圈构成;为了提高磁场的强度,一部分线圈绕在一个导磁性能良好的金属片叠成的圆筒内壁的凹槽内,这个圆筒固定在机座上称为定子。定子内的线圈可输出感应电动势和感应电流,所以又称其为电枢。发电机的另一部分线圈则绕在定子圆筒内的一导磁率强的金属片叠成的圆柱体的凹槽内,称为转子。一根轴穿过转子中心并将其紧固在一起,轴两端与机座 构成轴承支撑。转子与定子内壁之间保持小而均匀的间隙且可灵活转动。这叫做旋转磁场式结构的无刷同步发电机。 工作时,转子线圈通以直流电形成直流恒定磁场,在柴油机的带动下转子快速旋转,恒定磁场也随之旋转, 定子的线圈被磁场磁力线切割产生感应电动势,发电机就发出电来。

同步电机励磁系统

同步电机励磁系统 Excitation system for synchronous electricalmachines-Definitions GB/T 7409.11997 本标准是对GB 7409—87的修订。 GB 7409—87执行七年来,技术已有新的发展,其中有些内容IEC已制定了国际标准。为适应技术发展的要求和贯彻积极采用国际标准的精神,原标准需作修订。 为便于采用IEC标准和今后增补、修订标准的方便,经技术委员会研究,将GB 7409改编为系列标准:修订后的GB 7409.1等同采用IEC 34-16-1:1991;GB 7409.2等同采用IEC 34-16-2:1991,至于GB 7409.3,由于IEC目前还没有相应的标准,此部分是根据GB 7409执行七年的情况并参考了美国IEEE std 421.1—1986、421.A—1978、421.B—1979和原苏联ГОСТ21558—88等标准编写的。 本标准定义的同步旋转电机的励磁系统术语为一般通用的术语。同步电机励磁系统所有 各分标准在使用同步电机励磁系统技术名词和术语时均符合本标准之规定。其他未包括的术 语,应在同步电机励磁系统各分标准中作补充规定。 本标准由全国旋转电机标准化技术委员会汽轮发电机分技术委员会提出并归口。 本标准负责起草单位:哈尔滨大电机研究所。 主要起草人:忽树岳。 IEC

1)IEC(国际电工委员会)是由所有国家的电工技术委员会(IEC国家委员会)组成的世界范围内的标准化组织。IEC的目的是促进电工和电子领域内所有有关标准化问题的国际间的合 作。为此目的和除其他活动之外,IEC出版国际标准。这些标准是委托各个技术委员会制定 的;对所讨论的主题感兴趣的任何一个国家委员会都可以参加起草工作,与IEC有联系的国际的,政府的和非政府的组织也可以参加起草工作。IEC和ISO(国际标准化组织)按两大组织之间共同确定的条件紧密合作。 2)IEC关于技术问题的正式决议或协议是由代表各国家委员会专门利益的技术委员会 所制定的,这些决议或协议都尽可能充分地表达了国际上所涉及的问题的一致意见。 3)这些决议或协议均以标准、技术报告或导则的形式出版且以推荐的形式供国际上使 用,并在此意义上为各国家委员会所承认。 4)为了促进国际上的统一,IEC各国家委员会应尽最大可能在各自的国家和地区标准中 明确地采用IEC国际标准,并应清楚地指明IEC标准与对应的本国或本地区标准之间的某 些分歧。 5)IEC对任何申明符合其某些标准的设备不提供表明它已被认可的标记过程,并且也不 对其负责。 IEC

同步电机原理和结构

每相感应电势的有效值为

(15.2) ◆ 交变性与对称性:由于旋转磁场极性相间,使得感应电势的极性交变;由于电枢绕组的对称性,保证了感应电势的三相对称性。 同步转速 ◆同步转速 从供电品质考虑,由众多同步发电机并联构成的交流电网的频率应该是一个不变的值,这就要求发电机的频率应该和电网的频率一致。我国电网的频率为50Hz ,故有: (15.3) ◆要使得发电机供给电网50Hz 的工频电能,发电机的转速必须为某些固定值,这些固定值称为同步转速。例如2极电机的同步转速为3000r/min ,4极电机的同步转速为1500r/min ,依次类推。只有运行于同步转速,同步电机才能正常运行,这也是同步电机名称的由来。 运行方式 ◆同步电机的主要运行方式有三种,即作为发电机、电动机和补偿机运行。 作为发电机运行是同步电机最主要的运行方式,作为电动机运行是同步电机的另一种重要的运行方式。同步电动机的功率因数可以调节,在不要求调速的场合,应用大型同步电动机可以提高运行效率。近年来,小型同步电动机在变频调速系统中开始得到较多地应用。 同步电机还可以接于电网作为同步补偿机。这时电机不带任何机械负载,靠调节转子中的励磁电流向电网发出所需的感性或者容性无功功率,以达到改善电网功率因数或者调节电网电压的目的。 ? 西安交通大学电机教研室 版权所有,侵权必究 2000.12?

水轮发电机 水轮发电机的特点是:极数多,直径大,轴向长度短,整个转子在外形上与汽轮发电机大不相同。大多数水轮发电机为立式。水轮发电机的直径很大,定子铁心由扇形电工钢片拼装叠成。为了散热的需要,定子铁心中留有径向通风沟。转子磁极由厚度为1~2mm 的钢片叠成;磁极两端有磁极压板,用来压紧磁极冲片和固定磁极绕组。有些发电机磁极的极靴上开有一些槽,槽内放上铜条,并用端环将所有铜条连在一起构成阻尼绕组,其作用是用来拟制短路电流和减弱电机振荡,在电动机中作为起动绕组用。磁极与磁极轭部采用 T 形或鸽尾形连接,如图15.4所示。 隐极式转子 隐极式转子上没有凸出的磁极,如图15.2b 所示。沿着转子本体圆周表面上,开有许多槽,这些槽中嵌放着励磁绕组。在转子表面约1/3部分没有开槽,构成所谓大齿,是磁极的中心区。励磁绕组通入励磁电流后,沿转子圆周也会出现 N 极和 S 极。在大容量高转速汽轮发电机中,转子圆周线速度极高,最大可达170米/秒。为了减小转子本体及转子上的各部件所承受的巨大离心力,大型汽轮发电机都做成细长的隐极式圆柱体转子。考虑到转子冷却和强度方面的要求,隐极式转子的结构和加工工艺较为复杂。

大型同步电动机励磁装置说明书

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。

同步发电机怎么励磁

无刷励磁发电机的轴端头是一台交流发电机,其转子是发电绕组,发出的电流通过固定在发电机轴上的导线引导固定在轴上的硅整流管,整流后的直流直接进入转子绕组,其中没有整流刷这个东西,所以成为无刷励磁。 无刷励磁发电机的轴端头是一台交流发电机,其转子是发电绕组,发出的电流通过固定在发电机轴上的导线引导固定在轴上的硅整流管,整流后的直流直接进入转子绕组,其中没有整流刷这个东西,所以成为无刷励磁。曾经风靡过一段时间,但是由于整流管坏了就得停机,所以现在已经用的很少了,基本都采用自复励系统。 同步发电机励磁方式分为两大类:一类是用直流发电机作为励磁电源的直流励磁系统;另一类是用硅整流装置将交流转化成直流后供给励磁的整流器励磁系统。现说明如下: 1.直流励磁机励磁 直流励磁机通常与同步发电机同轴,采用并励或他励接法。采用他励接法时,励磁机的励磁电流由另一台被称为副励磁机的同轴的直流发电机供给。 2.静止励磁器励磁 同一轴上有3台发电机,即主发电机、交流主励磁机和交流副励磁机。副励磁机的励磁电流开始时由外部直流电源提供,待电压建立起来后再转为自励(有时采用永磁发电机)。副励磁机的输出电流经过静止晶闸管整流器整流后供给主励磁机,而主励磁机的交流输出电流经过静止的三相桥式硅整流器整流后供给主发电机的励磁绕组。 3.旋转整流器励磁 静止整流器的直流输出必须经过电刷和集电环才能输送到旋转的励磁绕组,对于大容量的同步发电机,其励磁电流达到了数千安培,使得集电环严重过热。因此,在大容量的同步发电机中,常采用不需要电刷和集电环的旋转整流器励磁系统。主励磁机是旋转电枢式三相同步发电机,旋转电枢的交流电流经与主轴一起旋转的硅整流器整流后,直接送到主发电机的转子励磁绕组。交流主励磁机的励磁电流由同轴的交流副励磁机经静止的晶闸管整流器整流后供给。用于这种励磁系统取消了集电环和集电装置,故又称为无刷励磁系统。

同步电动机原理

同步电动机原理 Synchronous Motor Principle 三相交流电动机是用三相交流电产生的旋转磁场来带动电机转子旋 转的,有关旋转磁场的产生原理在前面已作介绍,在这里只介绍电机转 子是如何在旋转磁场的作用下旋转的。 永磁交流同步电动机 最简单的方法是在产生旋转磁场的空间放一永久磁铁,该磁铁就会 跟着磁场旋转了。下图就是这样一个永久磁铁转子。 永久磁铁转子 把永久磁铁转子放在能产生旋转磁场的定子铁芯中,它将会跟随旋 转磁场同步旋转,其转速与旋转磁场一致,故称之为同步电动机,下图 便是一个永磁同步电动机模型的示意图。

永磁同步电动机模型 下面是该三相交流同步电动机模型的动画截图,为看清线圈与磁力线,定子与转子用半透明显示。动画中有输入三相电流的变化波形,有旋转磁场与跟着旋转的永磁转子。

永磁同步电动机动画截图 请观看永磁转子同步电动机原理模型3D动画 这个三相交流同步电动机的旋转磁场只有一对磁极,永磁转子也是一对磁极,转速与交流电源相同,用50周的交流电供电时转子转速是每秒50转。

电励磁交流同步电动机 实际上的三相交流同步电动机转子多数是电励磁的,转子上有励磁绕组,用直流励磁电源产生固定磁场,下图是一个电励磁三相交流同步电动机原理模型旋转动画的截图。 电励磁三相交流同步电动机模型 请观看三相交流同步电动机原理3D动画 该三相交流同步电动机的旋转磁场只有一对磁极,电励磁转子也是一对磁极,用50周的交流电供电时转子转速是每秒50转,也即每分钟3000转。两极同步电动机的转子一般采用隐极式转子。

多极交流同步电动机 许多场合需用低转速,大力矩输出的交流同步电动机,此时的电机多做成大直径的多极电机形式,定子绕组产生多对磁极旋转磁场,转子采用多对凸极结构。下图是一个3对磁极同步电动机模型示意图,定子有3个3相绕组,转子有3对(6个)凸极,转速为每分钟1000转。 多极三相交流同步电动机模型

同步电动机励磁柜操作步骤(精)

同步电动机励磁柜操作步骤 1、合上励磁柜右下角励磁变压器电源开关。 2、合上上下俩触摸屏24V1 24V2电源开关。 3、将主令开关《调零》打向调试位,励磁变压器及励磁装置风机吸合旋转,约20秒后发出投向全压信号《触摸屏左下角开关量输出栏》8秒后误灭磁动作,此时励磁电流表有显示,电流大约160A 左右,紧接励磁电压表有电压显示。 4、将主令开关打向零位,点击触摸屏右下角复位图标,进入将开关量图标点击3秒及故障码清零。 5、将主令开关打向工作位,等待启动同步电动机。 6、当同步电动机起来后,功率因数表有可能显示的是滞后功率因数,急需旋转增磁旋钮来增磁使功率因数在超前0.95运行。 7、运行中若增减负荷,也得增减励磁电流,满足功率因数在超前0.9-0.95之间运行。 8、停机后关掉励磁柜所有电源。 开车前准备 (1首先应建立启机条件,当条件满足之后,方可联系调度、通知电工、仪表工做空投实验。包括主轴承温度高联锁,油压低联锁,油泵自启动,电气柜模拟合闸是否正常,主电机绝缘测试是否正常。(注:此项为每次开车必须要操作的步骤。)。现场检查, 并使仪表, 电器处于备用状态。 (2启机条件包括:循环油压建立、冷却水压建立、盘车手柄处于运行、盘车电机静止、滑环罩风压建立。(主电机允许运行指示灯亮) (3)查各设备, 排放各缓冲器和分离器油水。

(4开冷却水进出总阀, 各冷却器进出水阀, 填料及气缸夹套, 缸盖进出水阀门。检查冷却水流动情况, 确认冷却水压力达到启机要求。 (5启注油器, 检查各注油点注油情况。 (6检查稀油站油位, 油质, 启油泵, 检查油压是否达到开车要求, 观察十字头. 滑道润滑是否正常。停油泵, 将盘车手柄扳到" 盘车" 位置, 启油泵, 注油器, 盘车2到3分钟, 检查运动部件是否正常。停盘车电机, 油泵, 将盘车手柄扳到" 开车" 位置. 启动油泵。 (7启风机, 检查风量是否正常。 (8开合成气一回一, 二回一阀, 循环气回路调节阀(均为全开。 (9微开合成气进气阀及循环气进气阀, 合成气充压至1.0MPa, 循环气充压到3.0--5.0MPa 左右, 分别利用合成气放空阀和循环气放空阀进行放空置换2--3次。置换完成后, 关闭合成气一回一阀, 合成气, 循环气放空阀. 微开合成气及循环气进气阀, 分别充压到 1.0MPa,3.0--5.0MPa 。 氨压机5.2.1开车前的准备 (1通知电工、仪表工到现场检查机电仪泵,是否满足开车条件。 (2巡检检查现场各截止阀、电磁阀、调节器、排污阀等是否满足开车条件。 (3现场检查稀油站、偶合器的油箱油位、油质是否满足开车条件。 (4现场检查机组有无泄漏。 (5合格氮气已供至界区,压力与流量等能满足开车要求。 (6检查冷却水是否供至系统,水路是否畅通。 (7总控检查机组的联锁是否已复位、已解除;温度、振动、位移等是否满足开车条件。

同步电动机励磁知识简介

同步电动机励磁知识简 介 Revised by Chen Zhen in 2021

重庆中鼎电气有限公司 一、基本知识 同步电动机起动方式 同步电动机起动方式主要有异步起动和变频起动。变频起动需一套专用调频电源,技术复杂且设备成本高,主要用于负载及转动惯量都很大的大容量高速同步电动机,国内钢厂有几套进口变频起动装置,其它行业一般不使用。异步起动是同步电动机常用的起动方式,视供用电系统容量采用全压起动或降压起动,降压起动分为电抗器降压和自耦变压器降压。 图 1-1 电抗器降压起动图 1-2 自耦变压器降压起动电抗器降压起动 图 1-1 为采用电抗器降压起动主接线及投全压开关合闸控制回路示意图。电抗器降压时施加于电机端电压电流降低的同时起动力矩相应降低较大,适用于系统容量小不允许直接全压起动且对起动力矩要求不高的机组,如供电系统容量小但又要求起动力矩大的场合,需采用自耦变压器降压起动。电抗器降压起动时,合 1DL,机组转速加速至投

全压滑差时(约),励磁装置投全压继电器 JQY 动作,控制 2DL 合闸,将母线电压直接施加于电机定子。 自耦变压器降压起动 图 1-2 示自耦变压器降压起动主接线及控制回路,两者都较电抗器降压起动复杂。励磁装置投全压继电器 JQY 需控制 2DL 跳闸及 3DL 合闸,操作顺序为 1DL 合闸---2DL 合闸---JQY 动作跳 2DL, 合 3DL。 不论全压起动还是降压起动,机组起动时间长短与起动时 机端电压及负载等有关,从励磁装置读写控制器上读出的机组各次起动时间有些差异属正常。 同步电动机无功调节特性 同步电动机正常运行时需从电网吸收有功,吸收有功功率大小取决于所带负载及电机本身有功损耗。同步电动机无功决定于励磁装置输出励磁电流,过励(超前)运行时,同步电动机向电网发无功;欠励(滞后)运行时,从电网吸收无功;正常励磁运行时,既不发无功,又不吸收无功,对应功率因数 COSΦ=1。同步电动机 V 形曲线是指电机定子电流 I 和励磁电流 If 的关系曲线,见图 1-3。 同步电动机 V 形曲线图表明,功率因数为 1 运行时,定子电流最小,在此基础上增/ 减磁,定子电流都将增加,增磁时功率因 数超前运行,减磁时功率因数滞后运行。利 用同步电动机 V 形曲线这一特点,在励磁

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