同步电动机励磁系统维护及故障处理

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同步电动机及励磁装置故障分析处理方法

同步电动机及励磁装置故障分析处理方法
科 技论 坛
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同步 电动机及 励磁 装置 故源自障分析处理 方法 孙 立 民
( 中煤龙化哈 尔滨煤化 工有限公 司, 黑龙 江 依兰 1 5 4 8 5 4 ) 摘 要 : 列举 了同步电机不能启动运行、 集电环磨损及电机扫堂的原因和处理 ; wK L F型同步电动机励磁装置的常见故障分析和处理方法。 关键词 : 同步电机 ; 集 电环 ; 励磁装置故 障; 处理方法 中煤哈尔滨煤化工有限公司是国家大 I 型化工企业,共有同步电动 2 . 1 . 2起动回路开通后无法自动断开 机 1 8台( 其中 5 4 0 0 K W 同步动机 2台, 3 7 0 0 K W 同步电机 1 台) 。同步 起动电阻分抽头选择不当, 电动机作为大型动力设备, 由于转速不随负载变化而变化 , 功率 因数可以 2 . 1 3同步电机起动时无法自动投励或投励失败 调节, 以改善电网的功率因数 , 及运行的稳定性和较高的效率 , 被广泛应 同步电机起动日 寸 无 法自动投励 原因主要有 以下几l 方面的原因: 用于大功率的拖动负载中,在连续 性比较强的化工生产过程中起着非常 第一 , 高压断路器上的节点之间未能比和好造成的, 需要采取的措施 重要的作用。同步电机通常采用异步启动的方法 ,当转速接近同步转速 就是在高压断路器关闸之后,仔细检查所有的接点之间是否都已经闭合 ( 亚同步转速 ) 时, 励磁装置将直流电加入转子绕组进行励磁 , 同步电机即 完全。第二, 前置变压插件励磁电流不能够调零造成的, 这时候就需要在 可牵入 同步运行。同步电动机能否稳定运行 ,将直接影响我厂的经济效 变压之前对于变换插件励磁 电流是否能够调零进行检查 ,杜绝此类问题 益,然而作为同步电动机工作的重要组成部分——励磁装置运行状况也 的出现。第三 , 压缩机负载趔重导致的, 电柳在泊 动时拖动压缩机 的压力 是同步电机能否稳定运行的关键决定f 生因素。如何合理使用和维护 洼能 过大 , 就不能保证电机在力 Ⅱ 速过程中达到亚同步的状态, 需要采 取的力 去 优越的 WK L F 一 1 1型励磁装置, 正确分析和处理该同步电动机励磁装置 就是在 电机启动之前凋鹚 圣 压力。 第四, 配置参数中i 十 日 殳 励和投励渭差定 滑差和计旧 蚰蹦 的设定 的—些常见故障, 确保全厂 1 8 台同步电动机安全稳危 垂 行就 显得尤为重 值位置错误造成的,需要采取的措施提对 于投 『 要。 值进行全面的检查。 1同步 ̄ g t / t 的故障分析 与处理 2 2励磁 野 撇 障及 张夹 措施 2 . 2 . 1凤 故障 1 . 1 同步电机不能启动运行 造成同步电机不能启动运行的原因有很多,其中最常见的主要有电 风机故障出现时的表现是 : 风机停故障指示灯亮, 风机停转 , 风机箱保 机本身问题、 控制装置故障以及拖动机械故障等原因, 具体如下: 险熔断 , 励磁输出不受影响。需要采取的措施是: 短时间完成处理则无需 第一 , 电机本身的故障问题所造成的不能启动。 由于电机轴瓦的端盖 停机, 更踟 寸 应拧开风机箱 匕 航空招 B 头, 抽出风箱进 f = 更换。 2 2 2快熔熔断 螺丝松动或者其他原因导致机座和端盖分离 ,此时转子下沉和定子铁 摩擦导致电机不能正常启动 , 需要通过更换电机轴 瓦或者是分别加固对 快熔熔断故障出现时的表现是: 快熔断故障指示灯点亮, 快速熔断器 角端盖的螺丝, 保持电机和转子问均匀的气隙。 单相或多相熔断 , 与之并联的指示熔芯弹出。机组因励磁故障跳闸停机。 第二, 控制装置出现的故障导致的不能启动。 控制装置中的励磁部分 需要采取的摧 : 第一, 测试可控硅元件是否有损坏现象; 第二 , 测试主 直流输出电压的不稳定造成定子的电流不稳 , 从而引起装置跳闸或者是 回路是否有多点对地绝缘损坏; 第三 , 测试励磁绕组是否存在短路现象 ; 电机失碰 奎 『 下 砗专 。 查明事故原因, 再更换损坏元器件。 第三, 拖动机械故障造成的不能启动, 拖动机械转轴在运转中被卡住 2 . 2 3空气开关跳闸故障 或 出现其他故障,造成电机转轴的负荷增大,这时需要在启动前转动转 空气开关跳闸故障出现时的表现是 : 空开跳故障指示灯 亮 , 空气开 轴, 如果发现转轴不能转动或者是转动不灵活必须要及时 检 验, 保证 关在“ 分” 位, 电机联锁跳闸。 需要采取的措施是 : 第一, 检查励磁变压器 转轴正常运转后再启动电机。 是否有过热或烧痕 ; 第二, 检查空开至变压器一次的连接电缆是否有过热 或烧痕。 1 2同步电机集电环异常磨损 同步电机集电环的主要功能就是 嗽 电流,但是在电机滑动接 2 2 4交流电源故障 触的过程中集电环的表层会产生—层薄薄的水膜 ,会造成集电环和电刷 交流电源故障故障出现时的表现是: 交流电源指示灯熄灭, 交流开关 斤 有指示灯熄灭。 需要采取的措施是: 要求严格的场所可采 用带备 f 翁差 电流的过程 之中出现电解的隋况, 进而出现腐蚀。如果集电 常破 电源 匕 用电源 自动投 人的双路电源供电, 来提高励磁供电的可靠性。 损是由腐蚀造成的, 就应该对集电环进行清扫。 除了腐蚀之外, 滑动接触状况的不合理也会造成集电环的异常损坏 , 2 3软件故障及其解决措施 经常出现的有:电刷压力过大、电刷活动受阻以及集电环表面存在垃圾 软件故障利用 WK L F 一 1 1 D型励磁装置读写控制器显示 的故障代码 结合改励磁装置使用说明书的故障代码表 , 等。这时候—般财务的应对措施有: 第一, 调整弹簧压力到 1 . 0 — 2 . 8 N / c m , 来判别故障类型及故障名称 , 而且—定要保持所有电刷压力的均衡;第二 ,选择和电机型号一致的电 来判定故障名称并进行相应的处理。 刷, 不能出现电刷和电机型号不一致的隋况; 第三, 保证集电环表面的粗 3. 2 1 A / D 采集故 障 糙程度不超过 3 1 x m; 第四, 适时调整集电环的正负极, 使电刷的正负极之 A / D采集故障出现时的表现是: 通道故障知识灯亮, 读写器读出故障 间受到的腐蚀程度的相同。 类型为信号采集故障。 需要采取的措施是:主机板 匕 的A / D转换器故 1 3同步机起动时声普异常或转子扫堂 障, 更换主机 板就可 以了。 同步机在运行多年之后 , 机器的定子均会出现不同程度的移位现象 , 3. 2 2 A —B套通j 百 l f [ 障 而且 也会 因为同步机启动时的冲击造成同步机定子和转子 之间的空隙不 A —B套通道通信故障出现时的表现是 : A B两套的主机故障灯 , 通道 均匀 , 使其局部部位之间出现摩擦。这时需要采取的解决措施是: 按照要 故障H及脉冲故障灯全部点亮 , 励磁输出正常, 用读写器读出故障类型为 B通信故障。 需要采取的措施是: 选择同步电动机停机时, 励磁装置完全 求合理调整同步机转子和传动轴的平衡度和同心度 ,达到规定的要求之 A 后将定子器密封盖打开, 测量同步机定子和转子之间的四周气隙, 进一步 退出运行后进行切换换板的更换。 调整二者之间的气隙的均匀和平衡度。但是如果是由于同步机安装基础 2 3 3通道板故障 发生变化所导致的声音异常或转子扫堂的现象 ,就要采取重新浇筑基础 通道板故障出现时的表现是: 通道故障指示灯亮, 读写器检查故障类 之后再采取重新安装的办法来彻底解决这一问题。 型为通道板故障。需要采取的撵 是: 通道板 匕 触发脉冲形成回路故障、 2 WK L F 一 1 1 D型微机励磁装置常见故障处理方法 导致脉冲信号丢失, 处理方法为更换通道板。 2 1 励磁输出不正常的可能原因 结束语 2 1 . 1 励磁装置不能正常工作 本文中对于同步机中主要出现的集中故障的现象和应该采取的相应 检查励磁控制系统的工作电源 ,包括 A、 B套 + 5 V,+ 2 4 V、 + 1 5 V, 措施进行了简单的介绍 , 除此之外其中存在的问题还有许多, 在具体运行 过程中根据实际问题灵活运用, 以便更好的解决。 1 5 V输出是否正常

同步电动机无刷励磁原理及故障分析

同步电动机无刷励磁原理及故障分析

1. 辅助电机起动
通常选用和同步电动机极数相同的感应电动机(容量为主机的 5%~15%)作为辅助电动机。先用辅助电动机将主机拖到接近同步 转速,然后用自整步法将其投入电网,再切断辅助电动机电源。这 种方法只适用于空载起动,而且所需设备多,操作复杂。
2. 变频起动
• 此法实质上是改变定子旋转磁场转速利用同步转矩来起动。 在起动开始时,转子加上励磁,定子电源的频率调得很低, 然后逐步增加到额定频率,使转子的转速随着定子旋转磁场 的转速而同步上升,直到额定转速。采用此法须有变频电源, 而且励磁机与电动机必须是非同轴的,否则在最初转速很低 时无法产生所需的励磁电压。
3、 异步起动
• 同步电动机多数在转子上装有类似于感应 电动机的笼型起动绕组(即阻尼绕组)。 同步电动机异步起动的原理接线如下图所 示。起动时,先把励磁绕组接到约为励磁 绕组电阻值10倍的附加电阻,然后用感应 电动机起动方法,将定子投入电网使之依 靠异步转矩起动。当转速上升到接近同步
二、异步启动方式原特点
3、制氧2号空分13700同步电机励磁原理

三、故障案例分析
该电机起动方式为自耦变压2级降压异步起动,第一级为 55%,加速时间42s;第二级为75%,加速时间5s。由于同 步电机异步起动时,起动瞬间定子产生三相对称旋转磁场, 旋转速度为同步速,转子由于惯性作用速度为0,因此起动 瞬间电机的转差为1。根据电磁感应原理,转子绕组中产生 感应电压。其大小为:
1、无刷同步电动机励磁系统结构
• 无刷同步电动机励磁系统结构如图所示,其中励磁发电机与同步电
动机同轴转动。
2、无刷励磁特点
• 无刷励磁结构将永磁发电机、交流励磁机、三相桥式整流装置及 放电电阻等均安装在同步电机的转子同一轴上,励磁电流可以直接 供给同步电动机的励磁绕组,不必通过电刷、滑环等部件,体积小, 防爆性能可靠,运行稳定,维护方便。

浅谈同步发电机励磁系统及常见故障分析

浅谈同步发电机励磁系统及常见故障分析

浅谈同步发电机励磁系统及常见故障分析1. 引言1.1 引言同步发电机励磁系统是电力系统中重要的组成部分,它的作用是保证发电机在运行过程中能够稳定地输出电能。

励磁系统通过控制励磁电流,调节磁场的大小,从而控制发电机的输出电压和电流。

在电力系统中,励磁系统的性能和稳定性直接影响着发电机的运行质量和电力系统的稳定性。

励磁系统的工作原理主要包括励磁电源、励磁系统控制器和励磁变压器三个部分。

励磁电源提供励磁电流,励磁系统控制器监测发电机输出电压和电流,根据设定值控制励磁电流,励磁变压器将励磁电流通过励磁绕组传递到发电机转子上,从而产生磁场。

常见的励磁系统故障包括励磁电源故障、励磁系统控制器故障、励磁变压器故障等。

对于这些故障,需要及时进行诊断和处理,以避免对发电机和电力系统的影响。

励磁系统的维护与管理也是非常重要的,定期检查励磁系统的各个部分,及时发现并解决潜在问题,可以有效地提高励磁系统的可靠性和稳定性。

在日常运行中,要注意励磁系统的参数监测和记录,及时分析励磁系统的工作状态,以确保发电机的正常运行。

结合以上内容,本文将对同步发电机励磁系统及常见故障进行深入分析和讨论。

2. 正文2.1 同步发电机励磁系统介绍同步发电机励磁系统是发电机组关键的部件之一,其主要作用是提供足够的励磁电流,使发电机产生足够的电磁力,保证发电机在额定运行状态下的稳定性和可靠性。

励磁系统的设计和工作原理直接影响到整个发电系统的运行效率和稳定性。

同步发电机励磁系统通常由恒压励磁系统和恒功率因数励磁系统组成。

恒压励磁系统主要通过稳定的励磁电流来维持发电机的电压稳定;恒功率因数励磁系统则根据负载的变化来调节励磁电流,以保持发电机的功率因数在设定值范围内。

在实际运行中,同步发电机励磁系统可能会出现各种故障,如励磁电流异常、励磁电压不稳、励磁系统接地故障等。

这些故障如果得不到及时处理,可能导致发电机的失效甚至损坏。

对励磁系统的常见故障进行分析,并制定相应的故障处理方法至关重要。

励磁装置在使用中的故障分析及处理办法改动

励磁装置在使用中的故障分析及处理办法改动

励磁装置在使用中的故障分析及处理办法中国核工业电机运行技术开发公司邓友华随着改革开放与科学技术的不断发展,工业成套设备大都具备了智能化、微机化功能。

应用广泛的励磁装置也同样不断升级换代,推出了保护完善,运行可靠性更高的各种微机励磁产品。

新型励磁装置通过采用新技术、新工艺、新器件、新材料,不但强化了装置功能,还大幅降低了自身故障率。

在以拖动负载为核心构成的设备系统中,励磁装置只是其中一环。

经过长期励磁装置运行实践,我和同事们遇到不少关于励磁装置故障处理问题。

不管多么先进的设备都不可能终身不出故障,但我们力图从不可避免中通过设备设计、制造者、设备使用维护者的共同努力,尽量降低故障发生的概率,追求从量变(减少故障)到质变(保障设备长周期安全运行)的飞跃。

为了提高励磁装置的运行维护质量和效率,需要使用人员不断总结分析,把教训变成经验,将经验升华为理论,用理论指导今后的设备维护工作。

为此,将积累的关于励磁装置的部分故障事例及处理办法拼撰一起,供有兴趣同行和读者参考或商榷。

从下面的事例可以看出,励磁装置能否正常可靠运行,除本身质量外,与其相关联的供电系统(如电网容量与稳定性)、电机性能(如转矩特性)、现场环境(如导电粉尘、腐蚀性气体、高温高湿)、工艺管理(如负荷忽高忽低甚至堵转)等在一定条件下都会成为励磁装置难以正常运行的重要影响因素。

例1:运行中,励磁电流比正常值低了。

故障现象:励磁装置正常运行过程中,励磁电流减小,励磁电压约有升高,电机运转正常,没有报警和其它异常。

原因分析:根据欧姆定律I=U/R,励磁电压Uf基本恒定条件下,引起励磁电流If减小的原因是励磁输出回路电阻R增大了,由正常励磁绕组直流电阻r f变成了r f+r i,r i即是导致If降低的故障电阻。

输出回路最容易产生r i的地方是电刷与滑环之间的接触面,具体说有下列几种情况引起:(1)电刷弹簧松动、压力不足,或电刷磨损变形,减小了与滑环的有效接触面积,按R=ρL/S(式中R为电阻,L为导线长度,S为导电横截面积,ρ为导电材料在20℃时的电阻系数,碳在20℃的值ρ=10欧mm2/米),接触面S减小,输出回路电阻就会增加,比rf大一些,相当于回路中出现了一个附加电阻ri。

同步电机常见故障的原因分析与维修

同步电机常见故障的原因分析与维修

高级技师专业论文论文题目:同步电动机常见故障的原因分析与维修姓名:张军单位:山东晋煤明水化工有限公司职业名称:维修电工同步电动机常见故障的原因分析与维修张军(山东晋煤明水化工集团有限公司明泉化肥厂,济南,250200)内容摘要:本文阐述同步电动机在运行过程中频繁损坏的原因不仅在电动机本身及设备原因,励磁控制柜技术性能太差也是造成同步机频繁损坏的主要原因之一。

关键词:同步电动机;故障;维修引言:同步电动机,由于其具有一系列优点,特别是能向电网发送无功功率,支持电网电压,已在各行各业得到广泛应用。

但是,长期以来在运行过程中,发生同步电动机及其励磁装置损坏的事故屡见不鲜。

特别是一些连续性生产的企业,由于同步电动机的频繁损坏,直接影响生产的安全、连续及稳定进行,严重影响企业的经济效益,成为一个十分棘手的问题。

本文综合多年来我厂同步机出现的各类故障及与同行业相关部门沟通、交流,将同步机常见的故障原因及维修方法总结如下:一、同步电动机运行中出现的主要故障现象同步电动机的损坏现象主要表现在:(1)定子绕组端部绑扎线崩断,绝缘蹭坏,连接处开焊;(2) 定子线圈在槽口处及线圈跨接部位断裂,进而引起接地、短路;(3) 转子励磁绕组线圈串联接头处产生裂纹,开焊,局部过热烤焦绝缘;(4)转子磁级的燕尾楔松动,退出;(5)转子线圈绝缘损伤;(6)起动绕组笼条短路环焊接处开焊,甚至笼条断裂;(7)电刷滑环松动;(8)风叶裂断;(9)定子铁芯松动,运行中噪声增大等故障。

按照设计理论计算同步机定、转子线圈的使用寿命应在20年左右,而在我们生产运行过程中由于电机所带的负载及线圈温升等主要技术指标均在额定指标以下,并且现在电机定子线圈的绝缘等级均采用F极绝缘,因此,电机的正常使用寿命还应更长些。

但据相关维修企业统计,部分损坏的同步电动机,运行时间大多在10年以下,有的仅运行2~3年;有的电动机刚大修好,投入运行不到半年又再次严重损坏。

同步电机转子励磁绕组故障分析与处理

同步电机转子励磁绕组故障分析与处理
工 业 技 术
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同步 电机转子 励磁绕组 故 障分析 与处理
陈云梅
( 中山火炬高技 术产业开发 区水利所 ,广 东 中山 5 2 8 4 0 0)
( 2 )对 电机 中 的磁极 进 行解 体 。并 行 或者 电机 在 运行 时 间超 过 2 5 s ,从 而导 对 之 进 行 详 细 检 查 。把 出现 故 障 的线 圈 1 . 1 绝缘 因励磁 线 圈受 潮 与表 面 出现 致 绝 缘 电 阻 发 生 不 可 逆转 的接 地 或 下 降 和 磁 极 吊 出 ,接 着 把 磁 极 线 圈给 磁 极 铁 有 害脏 污 而降 低 等 不 良现 象 。 出 现上 述故 障 时 ,需 对 绝 心 所 带 来 的 绝 缘 电阻 参 数 进行 测量 ,此 同步 电动 机 磁 极 主 要 由极 身 支 架 绝 缘 材料 进更 换 处 理才 能使 励 磁 线 圈得 以 时 测 量 结 果 会 显 示 已 发 生 较 大 变化 ,若 缘 、励 磁 线 圈 以及 磁 极 铁 心 共 同组 成 , 正常运行。在机组 的运行 过程 中,此故 没 有 出 现 变 化 ,则 应 直 接 把 磁 极 铁 心 及
摘 要 :本 文就 同步 电机 转 子励 磁 绕组 故 障 与处 理进 行 了分析 ,详 细 阐述 了其 故 障原 因,并针 对 故 障原 因的分 析提 出 了 些行之 有 效 的处理 方 法 ,以期 能为 更好 地处 理 同步 电机 转子励 磁 绕组 的 故障提 供 参考 。 关键 词 : 电机 转 子 ;励磁 绕组 ;故障 ;处 理 中 图分类 号 :T M3 4 1 文献 标识 码 :A

浅谈同步发电机励磁系统及常见故障分析

浅谈同步发电机励磁系统及常见故障分析

浅谈同步发电机励磁系统及常见故障分析同步发电机是电力系统中常用的发电设备之一,其励磁系统是保证发电机正常工作的重要部分。

励磁系统的性能良好与否直接影响着发电机的稳定性和可靠性。

对同步发电机励磁系统及常见故障分析进行深入了解和研究,对于提高发电机的运行效率和延长设备寿命具有重要意义。

一、同步发电机励磁系统同步发电机的励磁系统是通过向发电机的励磁绕组通入直流电流,产生磁场,从而激励旋转机械能转换为电能。

励磁系统通常包括励磁电源、励磁绕组、励磁调节器以及励磁系统的保护装置等部分。

1. 励磁电源:励磁电源通常采用直流发电机、整流设备和电容器等组成。

直流发电机产生励磁所需的直流电,整流设备将交流电转换为直流电,电容器用于滤波和稳压。

2. 励磁绕组:励磁绕组是由励磁电源产生的直流电流通入的部分,产生磁场激励发电机。

励磁绕组通常包括定子绕组、转子绕组和励磁极。

3. 励磁调节器:励磁调节器通过调节励磁电压和电流,控制发电机的励磁电流,从而调节发电机的输出电压和无功功率。

励磁调节器通常采用自动稳定系统(AVR)来实现。

4. 励磁系统保护装置:励磁系统保护装置包括欠励磁、过励磁、励磁断路器、电压继电器、过流继电器、励磁接地保护等,用于保护励磁系统的安全运行。

二、常见故障分析2. 励磁绕组故障:励磁绕组的故障主要包括绕组接触不良、短路、断路等。

这些故障可能导致发电机的励磁电流不稳定,影响发电机的输出电压和频率。

4. 励磁系统保护装置故障:励磁系统保护装置的故障可能导致对励磁系统的保护不足,从而使得励磁系统无法及时发现故障并进行处理。

三、故障处理方法1. 对励磁电源进行定期检查和维护,保证直流发电机、整流设备和电容器的正常运行。

2. 对励磁绕组进行定期检查和绝缘测试,确保绕组连接良好,没有短路和断路现象。

3. 对励磁调节器进行定期校准和检查,确保励磁电压和电流能够按照设定值稳定输出。

4. 对励磁系统保护装置进行定期测试和校准,确保对励磁系统的保护能够及时、准确地发挥作用。

励磁柜的巡检和维护及故障处理----张波

励磁柜的巡检和维护及故障处理----张波

励磁柜的巡检和维护及故障处理授课人:张波一、同步机励磁柜的作用:简单的说,励磁柜的作用是给同步电机的转子上加一个直流电,使电机的转子相当于一个电磁铁,同步电机就是一种定子边用交流电流励磁建立旋转磁场,转子边用直流电流励磁所构成旋转磁极的双边励磁的交流电动机。

工作原理就是旋转磁场以磁拉力拖着旋转磁极同步旋转。

二、励磁柜的工作原理:闭合空气开关DZ,电源开关1KK闭合,万能转换开关打向右端,交流接触器KM2(灭磁接触器)闭合把灭磁电阻并入同步电动机励磁绕组两端,通过019、027短接信号向开关柜发出启动指令,当开关柜启动后,同步电动机定子绕组加入三相交流电源进行异步启动,开关柜通过081、082短接信号向励磁装置发出启动指令,交流接触器KM1、KA4闭合,向控制器发出指令,当同步机转速升高到亚同步转速(95%)时,控制器在顺极性发出脉冲信号到整流桥,整流桥输出额定的直流电压加入同步电动机的励磁绕组,当励磁绕组电流达到一定时,控制器发出信号,KA1闭合、KM2断电,灭磁电阻切除,同时同步电动机在外加励磁的作用下转速升高,由亚同步进入同步运行。

三、巡检:1、励磁装置运行过程中,要监控其电气元件、电缆、接点温度。

2、励磁电压、励磁电流(L机:90A;H机:190A、145A;MH机、150A;MD机:150A;新线CO2:120A;老线CO2:140A)目的是在保证主机电流最低的情况下尽量把励磁电流提高。

3、励磁变压器接点、绕组、电缆温度。

4、装置内异味。

四、维护:1、停机后,断电。

对柜内进行清灰、螺栓紧固(紧固时用力要适当,防止螺栓滑丝)。

2、检查重要部件异常情况(空开接点、中间继电器动作是否灵活、变压器绕组绝缘情况、变压器接点情况、灭磁接触器接点、灭磁电阻接点、续流二极管接点、可控硅接点、控制器航空插头是否可靠插入)。

3、与现场联系好,现场无人作业后,送电,把万能转换开关打到左端,励磁装置能正常投励,按下灭磁开关,灭磁正常(讲解灭磁的作用及重要性:主要有两个作用,其一是防止转子绕组间的过电压,使其不超过允许值;其次是将磁场能力变为热能,加速灭磁过程。

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同步电动机励磁系统维护及故障处理
作者:郑廷佳
来源:《科学与财富》2017年第24期
摘要:同步电动机在结构形式上被划分为两大类,一类是旋转电枢式,另一类是旋转磁极式,该类型可以按照旋转速度再分为高速型的凸极式、低速型的隐极式)。

本次研究以第二类为准,说明西门子无刷励磁凸极式类型的基本原理,然后,以此为主要研究对象对其系统的维护措施、易发生的故障及故障处理方法等做出具体讨论。

关键词:同步电动机;励磁系统;维护;故障处理
同步电动机也称定转子双边励磁交流电动机,主要以完成电能向机械能的转换为基本任务,在比较优势方面高于异步电动机。

从特征方面分析,它有超强的抗过载能力,具备恒定的转速,可以根据需要而调整功率因数,在转矩方面较少受到电源电压之影响。

由于同步电动机采用了无刷励磁技术,因此能够将滑环、碳刷、火花等问题加以克服。

在石油业、化工业、聚烯烃造粒机组、空分厂压缩机组等类似场所及大型机组中就得到了较好运用。

一、励磁系统的基本原理
同步电动机中的励磁系统构成有两大部分,一部分是励磁控制盘,其功能在于针对同步电动机的运行进行状态检测,并对旋转励磁机辅助电流实施有效控制,以此达到对于转子电流与电磁力矩的有效控制。

另一部分是旋转励磁部分,其功能在于实现转子控制,包括励磁电流、限流电阻投退方面的有效控制等。

励磁系统相对复杂,但可以根据其恒定系统做出基本原理的简要描述。

具体而言励磁系统中有电源变压器实现触发脉冲、逆变环节、电压负反馈、移向给定,投励环节,由此而达到投全压环节,再以定子、冲击负载达到灭磁环节,然后将其与整流变压器方面的可控硅整流进行全面关联,实现整个系统的联动。

比如,在启动时,电机的正常起动即依靠灭磁环节实现(具体是通过转子感应交变电流两半波通过放电电阻加以完成);再如,投励环节能够有效的以其投励脉冲对S=0.05时速电机加以脉冲,令其整流电路可控硅获得脉冲,冲破阻断,进而完成脉冲环节作用最终实现同步电机向同步运行状态的拖入等。

二、维护措施
在该系统中,维护措施通常采取“按部就班”的原则对励磁柜、旋转励磁部分实施维护。

1、励磁柜维护
在励磁柜维护部分,维护主要采用检查方法,具体柜面检查其是否处于正常状态,包括指标仪表、信号灯、工作状况。

第二步检查紧固情况、过热情况,具体包括接线端子、接地,以及所谓的“三大变压器”,即整流变压器、稳压电源变压器、同步变压器,以及电抗器等。

第三步检查存在的破损情况,包括对各类开关,如电源、组合开关及其操中的灵活程度等。

第四部主要检查插件、电路板等存在的污染情况、线路正常状况等。

归纳起来讲,即要求在励磁柜维护中对所有部件进行检查,并针对不同的部件可能出现的过热情况、回路情况、灰尘状况、紧固状况等进行全面的检查,以此确保励磁始终处于正常运行状况。

2、旋转励磁部分维护
在旋转励磁维护部分,除了按照励磁柜维护的检查方法进行各构成部件及工况的检查之外,主要集中于对二极管、晶闸管、触发器的测试方面。

以二极管为例,在测试中可以采用万能表实施测试,具体是抓住其“正向导通反向不导通”对其进行测试判定。

以晶闸管为例,一般也采用万能表实施测试,其测试标准即是通过阳极、阴极,即从A-K区间的正反电阻做出判定。

以触发器为例,则主要是通过直流能断测试仪完成测试,具体根据端子间电阻的测量做出判定。

由于三种器件的测试属于常规测试,所以不予赘述。

三、故障处理
经验表明故障往往出现在励磁系统停止、电流异常、辅助励磁输出电流波动、旋转励磁装置内部过热等。

1、励磁系统故障
同步电动机励磁系统中采用PLC控制,因此其本身就有针对同步机正常停止或故障跳闸方面的问题预警及自动处理,如逆变状态就是为了达到对异常情况下的能量释放等。

这种停止的表现包括辅助励磁输出电流或正常输出为零、励磁机与转子线圈故障、二极管或晶闸管或触发器故障、Snubber circuit缓冲电路故障。

处理方法以检查、测试为主,对可修复的实施修复,无法修复则进行器件更换,如二极管、晶闸管、触发器故障往往表现为被击穿现象,因此需要采用更换方法;若是电路故障则需要对线路进行测试,将损坏的加以修整,对于中断的重新接通过等。

2、励磁电流故障
励磁电流故障表现为电流异常,如励磁输出电流太小或太大均属异常范围。

比如,电流太大时就会导致励磁电流增加;其故障原因多由该部分的二极管、晶闸管性能不良或功能异常所致,所以通常的处理方法即是在测试后对于元件进行更换处理。

再如,在电流太小时,就会造成同步机失步停机。

通常导致电流太小的原因包括电源、参数、多功能表、旋转励磁部分晶体闸管等异常所致,处理方法即是检测后对发生异常的部件进行更换处理。

3、其它故障
其它故障包括辅助励磁输出电流波动、旋转励磁装置内部过热等。

前者主要是系统供电电压低、线路受磁场干扰、励磁线圈短路、电流波动等,所以处理时需要从供电调整、接地处理、线圈短路情况改善、示波器观察及脉冲插件更换等为准。

在后者则多为灭磁回路误导情况下限流阻接入所致,处理方法以触发器更换为准。

结束语:
综上所述,在现代石油化工等易燃易爆的工业领域对于同步电动机的使用日益增多,一些大型机组的生产制造中也将其作为重要的组成部分。

由此同步电动机越来越受到市场的青睐。

然而由于该电动机存在不同类型、应用着不同的系统,所以在实践生产中对其进行应用往往需要明确使用的对象,并采取对应的方法对其进行管理维护,确保其能够正常运行并为安全生产提供重要保障。

因此建议在当前增强对其相关系统的维护、故障处理等方面的研究。

参考文献:
[1]杨辉,李均,刘建让,刘航谦. 一起励磁系统故障原因分析及防范措施[J].水电站机电技术. 2010(03):135-136.
[2]徐鹏煜,陈强.一起励磁系统故障引起的发电机组跳闸事故分析[J].电力安全技术. 2011(05):33-35.
[3]陈新,赵金华. 3300kW高压防爆同步电动机转子励磁绕组的故障分析及处理[J].电气防爆. 2005(01):23-24.。

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