三相同步无刷发电机特殊故障一例
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。
无刷励磁机短路故障原因分析探讨丁明江
无刷励磁机短路故障原因分析探讨丁明江发布时间：2021-09-30T08:20:40.530Z 来源：《建筑学研究前沿》2021年13期作者：丁明江刘伟[导读] 某电厂汽轮发电机组采用三机无刷励磁方式，结构上依次为永磁机-励磁机-整流盘。
中核核电运行管理有限公司浙江海盐 314300摘要：某电厂汽轮发电机组无刷励磁机曾发生了一起短路故障，本文结合当时记录资料和数据，对该故障的原因进行分析和探讨，对今后励磁机的维护保养提供宝贵的经验。
Abstract: Once the Turban generator brush-less Exciter fault has happened in some one power plant. This article reviews the record and analysis reasons. This article will also provide the valuable experience for the maintenance of the Brush-less Exciter.关键词：无刷励磁机原因分析匝间短路Key word: Brushless Exciter Analysis Turn to turn fault1.无刷励磁机故障过程描述某电厂汽轮发电机组采用三机无刷励磁方式，结构上依次为永磁机-励磁机-整流盘。
当天在准备并网的起机过程中，当发电机的机端电压达到15kV时，主控室的电压表指针开始摆动，在14 kV到15 kV摆动数次后下降，又上升到12 kV左右再次下降，机组跳机。
此时现场查看，无刷励磁机内部弥漫着大量烟雾，主励磁机2点钟方向和4点钟方向两组磁极线圈短路；靠近励磁机的整流盘内元器件大量烧毁。
励磁机内充斥着黄色和黑色粉末，并伴有烟雾等。
图1.励磁机励磁电流变化情况2.现场检查情况通过检查和试验，总体情况如下：1）励磁机转子线圈：基本完好；2）主励磁机：2点钟、4点钟位置磁极线圈烧损、接地。
西门子IFC6无刷三相同步发电机常见故障及处理方法
西门子IFC6无刷三相同步发电机常见故障及处理方法作者：郑金根来源：《科技风》2016年第19期摘要：西门子IFC6无刷三相同步发电机是西门子八十年代中期在IFC5的基础上改进设计而发展起来的产品，现在在船上应用越来越广泛，本文介绍了IFC6无刷三相同步发电机的几种常见故障，并针对相应问题提出的几种解决方法，进以消除故障隐患，确保发电机的正常运行。
关键词：IFC6型发电机；常见故障；处理方法IFC6型发电机近来已成为了船舶主发电系统的主要装备，发生故障时如若处理不当，会带来一系列的问题。
针对于IFC6型无刷三相同步式发电机的常见故障，及早的储备相关解决方法及知识才能防患于未然。
IFC6的核心部分是励磁系统，它常见的故障也多见于励磁系统中，在平时除了使用时的注意事项外，遇到问题及时解决才是最主要的，进而消除故障隐患，确保发电机的正常运转。
一、主发电机不发电（一）故障原因分析当发电机空载输出电压为0V或小于100V时，发电机出现不发电的状况，当发电机缺少剩磁时，也会出现相同的问题。
根据相应位置可分为四种情况：一是主机定子线圈严重短路、断路、绕组对地；二是主机转子线圈短路或断路；三是励磁机定子线圈短路；四是励磁系统故障。
（二）故障诊断及应对方法1）对于发电机失磁导致的不发电状况可用6～12V电压接励磁绕组接线端子，F1接正极电压，F2接负极电压，短时间后再接电源充磁，即能正常使用。
2）若充磁后仍不发电，则考虑定子线圈的故障，用电桥测量三相绕组阻值，如果阻值相差2%，则可断定其短路，须将定子线圈烘干或取出转子彻底清洗。
若用500V摇表测量线圈对地绝缘阻值为0，则判断绕组接地，可投入接地保护装置。
3）用电桥测量主发电机转子线圈阻值，若阻值过大，而发电机端电压只有几伏，则说明线圈断路，须更换转子；若经测量阻值低于IFC6型号的正常阻值（一般为0.925Ω），则说明转子线圈短路，需更换发电机。
4）励磁机定子线圈发生短路时，用电桥测量其阻值，低于正常阻值的27.00Ω；发生断路时，用万用表测量励磁机绕组端子，两端不通，此种情况需更换励磁机。
无刷同步发电机故障及处理方法汇总表
4.
5.
发电机在咼于额定电压下 运行，励磁电流超额定值并 网运行的发电机由于电网 电压咼，容易处于此不正常 运行状态
发电机在低功率因素下运 行，励磁电流超过额定值 发电机在低于额定转速下 运行，励磁电流超过额定值 发电机通风散热不良 转子绕组匝间短路或接地
适当降低输出功率（尤其是无功功率），保持
圈或走外圈），导致轴承剧 热
八、、
良引起的，提高教工工艺等，更换轴承
5.
轴承中滚珠或滚柱损坏
更换轴承
1.发电机在二相四线制系统
调整负载分配，使各相负载尽可能均匀，负
独立运行
载的不平衡度应在发电机的标准规定内。当
（1） 发电机的三相负载不平
变压器接在发电机的输出端，变压器原边绕
衡，当其中一相或两相
组尽量采用三角形接法。
定期清扫，若潮湿应进行干燥
1.
定子铁心松动
紧固铁心（用环氧树脂等）
2.
轴承磨损
更换轴承
3.
绕组匝间短路或接地
按紧急停车事故处理
震
1.
安装不良，机组中心线不在 一条直线上
重新校正
拧紧螺栓，重新调整
2.
底脚螺栓松动或底座不坚 实
3.
转子动平衡不良
重新校动平衡
4.
电机转轴弯曲变形
检查转轴并校直或车圆
5.
励磁线圈匝间短路或线圈 上有两点接地
次谐波电流的容抗很
小，且三相的三次谐波
In
电流是同相位，中相中
Un—额定相电压，V
三次谐波电流为313,中
相电流可能接近相电流
1n—额定相电流，V
（3） 负载中有非线性负载
（如饱和电抗器和变压
三相异步电动机常见故障分析与处理
三相异步电动机常见故障分析与处理三相异步电动机是现代工业中常见的电动机类型，其可靠性和经济性得到了广泛的应用和推广。
但是在使用过程中，三相异步电动机也会出现一些常见的故障，下面我们来分析一下这些故障及其处理方法。
1. 电机不能启动或者启动后马上停止这种情况一般是由于电源故障或者环境温度太低导致电机无法正常启动。
首先要检查供电电源及电路，看看是否有接触不良或者断路情况。
如果电源正常，还要检查电机转子是否堵转，电机零部件是否有损坏或松动情况，并对电机进行清洗和维护。
2. 电机噪音或振动过大当发现电机噪音或振动过大时，一般是由于电机不平衡或配合间隙过大造成的。
要解决这个问题，首先需要检查电机转子和转子心轴的配合情况，如检查是否有脱落现象，转子是否脱磨，配合间隙是否过大等。
如果这些都正常，还要检查电机是否平衡，如检查是否有偏差，加重点是否分布均匀等等，根据检查结果进行相应的修理和调整。
3. 电机温度过高电机温度过高可能是由于其工作负荷过大或者外部通风不良造成的。
首先要检查电机负荷情况，如检查电机是否承载过载负荷，转子是否卡死，是否有碰撞等现象。
如果负荷正常，还要检查电机通风情况，如检查风叶是否调整不当，风道是否阻塞等。
针对不同情况采取不同的调整和维护方法，以保证电机的正常工作。
4. 电机电流过大或电压不稳定5. 电机绝缘故障电机绝缘故障是比较严重的问题，一般由于电机电压过高或者电感器损坏造成的。
要解决这个问题，可以通过更换电感器和安装过压保护器等措施来提高电机的绝缘能力，减少电机绝缘故障的发生。
综上所述，三相异步电动机常见故障分析与处理，需要根据具体的故障情况进行分析和处理。
在日常使用中，要对电机进行定期的检查和维护，及时发现和处理问题，以保证电机的稳定工作。
三相永磁同步电机故障诊断与分析
三相永磁同步电机故障诊断与分析随着近年来环境污染和能源短的日益突出，世界各国开始相继重视这两个问题，并提出对策。
永磁同步电机作为一种高性能的交流电机，因其具有体积小，可靠性高，功率因数和功率密度高高，效率高等优点。
永磁同步电机的运行范围很宽，可以在其额定功率数值 25%-120%的范围内保持很高的运行效率，完全能够适应负载变化比较大的场合。
因此，永磁同步电机的发展和推广使用，将能够极大满足当今社会工业对高效电机的需求。
但与此同时，电机作为一个能够实现机电能量之间转换的系统，它的结构是由定子，转子，和轴承等电气系统和机械系统组成，其总体结构较为简单。
但电机工作时，具有复杂的机电能量转换过程，在长期运行中，受供电情况、负载工况和运行环境的影响，某些部件会逐渐失效，损坏。
电机的工作原理都是基于电磁理论，主要由电路（绕组）和磁路（铁芯）两大部分组成，其主要故障类型有绕组断线、绕组过热、匝间短路、绝缘老化、铁芯变形及电机转子偏心等，永磁同步电机因其转子上还装设有永磁体，还可能发生永磁体的不可逆退磁故障，总体来说，电机故障种类繁多，原因复杂。
电机集电气与机械部件于一体，加之处于高速运转状态中，故障征兆呈多样性，既有电气故障特性，又有机械故障特性；既有电气量(电压、频率、电流、功率等)，也有非电气量(热、声、光、气、辐射、振动等)。
2. 电机的有限元分析模型将 RMxprt 模块中建立的电机模型导入 Maxwell 2D 中进行有限元仿真计算。
电机的主要参数如表 1 所示：2.1 空载特性分析首先，有限元分析了该电机模型的空载特性，包括求解空载反电动势，反电动势的谐波含量，气隙磁场中的径向磁密分布。
永磁同步电机空载时，由于电枢电流很小，电机内仅有永磁体所建立的永磁磁场(主磁场和漏磁场)。
空载反电动势是永磁同步电机的一个非常重要的参数，E 0 的大小对电机的动、稳态性能都有很大的影响，合理地设计电机的E 0 可以降低空载电流，提高功率因数和效率，降低电机温升。
西门子IFC6无刷三相同步发电机常见故障及处理方法
西门子IFC6无刷三相同步发电机常见故障及处理方法作者：梅伟来源：《科学与财富》2017年第24期摘要：通过对西门子IFC6无刷三相同步发电机常见故障进行分析，从而为故障的解决提供处理方法，为低浓度瓦斯发电站安全运行提供有效资料作为参考。
西门子IFC6无刷三相同步发电机是整个发电站可以正常运行最为重要的前提保障。
因此，对西门子IFC6同步发电机常见故障及处理办法的探析至关重要。
关键词：西门子IFC6无刷三相同步发电机；故障；处理一、西门子IFC6发电机工作原理西门子IFC6无刷三相同步发电机的工作原理是在位于励磁机定子线圈中剩磁电压建立端电压基础上，促使发电机磁场稳步加强并产生正反馈，随之升高端电压使整个发电机处于额定电压内。
当发电机处于正常工作状态中，主机定子产生的三相交流电中将有一部分电流会分给励磁系统，并由励磁系统进行整流之后供给励磁机定子，流经直流电的励磁机定子会形成固定磁场，同时发动机旋转带动励磁机转子运转，从而切割励磁机定子产生三相交流电，由于供给主机转子的直流电是经三个旋转整流模板得出，并在发电机正常运行下形成的磁场发生主机定子绕组切割现象，至此由主机定子发出三相交流电并向外输出，二、概述IFC6励磁系统工作原理励磁电流分量在电机空载状态电容器谐振同电抗器在某一频率中，促使整流变电器边缘线圈出现最大压降，而副边线圈电压最高，并在静止整流模板处进行整流供励磁机定子运转。
AVR板经由整定电位器电压外接而接受调节信号，并分流部分电量控制可控硅导通角度，产生消耗分流电阻从而确保电压经发电机输出稳定性。
当IFC6发电机产生负载，相应负载电流分量应由电流互感器感应，电流互感器感应的每相电流分量在空载励磁电流与整流变压器副边均有累加，并产生最终励磁电流为励磁机定子提供动力[1]。
三、西门子IFC6无刷三相同步发电机常见故障与处理方法（一）分析发电机电压小于100V或发电机不发电故障励磁机、励磁系统故障、主机定子绕组以及发电机失磁均是引起发电机不发电或电压小于100V的原因。
三相异步电动机常见故障分析与处理
三相异步电动机常见故障分析与处理三相异步电动机是工业生产中常用的电动机之一，但在使用过程中，常会出现一些故障。
下面将介绍几种常见的故障及其分析与处理方法。
1. 轴承故障：轴承故障是三相异步电动机常见的故障之一。
轴承故障通常表现为电动机运行时出现噪音、振动增大等现象。
轴承故障的处理方法一般是更换轴承。
2. 绝缘故障：绝缘故障是三相异步电动机故障中比较严重的一种。
绝缘故障通常表现为发热、绝缘电阻下降等现象。
处理方法一般是对电动机进行绝缘测试，若绝缘电阻过低，需要更换绝缘材料或进行绝缘处理。
3. 电源故障：电源故障是指电动机供电线路出现故障，如电压过高或过低、频率异常等。
电源故障可能导致电动机无法正常启动或运行，处理方法是检查电源线路，修复或更换故障部件。
4. 风扇故障：电动机中的风扇负责散热，如果风扇故障，会导致电机温度过高，从而造成电机损坏。
风扇故障一般是因为风扇叶片损坏或电机风扇散热器堵塞，处理方法是更换风扇叶片或清洁散热器。
5. 电动机异响：电动机运行时出现异响可能是由于电机内部零部件磨损或松动引起的，处理方法是检查电机部件，紧固松动部件或更换损坏部件。
6. 电动机过载：电动机过载可能是由于负载过大或供电电压不稳定引起的。
处理方法是减小负载或稳定供电电压。
7. 相间短路：相间短路是指电动机的三相绕组之间出现短路，通常是由于绕组绝缘损坏引起的。
处理方法是对电机进行检修，修复绝缘损坏处。
三相异步电动机常见故障的处理方法一般是根据具体的故障现象进行分析，然后选择合适的处理方法。
及时发现和解决故障，可以保证电动机的正常运行，提高生产效率。
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80KW三相同步无刷发电机特殊故障一例
毛塔项目部孙凤军
故障现象：启动发电机，测得V1—W1之间电压为380Vac,U1—V1之间电压为220VAC,U1—W1之间电压为220VAC，V1与零线之间电压为220VAC。
发电机已经多人检修过，同时还伴有“扫膛现象”;从新绕过转子励磁线圈、更换过轴承等皆未解决问题。
根据故障现象分析：若果转子有问题，V1—W1两相电压应该同时受到影响，其输出电压会同时发生相同的变化,不会正常；若果励磁放大板故障，三相电压
应该全部很低或基本不发电；怀疑问题应出在定子线圈上。
检修过程：1.利用数字万用表对所有线圈逐一检测，未发现异常。
2.详细询问知情人士，据说此发电机重新绕过定子线圈。
于是拆开该发电机，取出转子，检查发现转子线圈、励磁二极管等全部正常，检查定子绕组时，发现其中有两个线槽局部曾被“扫膛”时，转子与定子槽摩
擦过热导致绝缘纸烧蚀损毁，怀疑其中线圈可能短路，使该相线圈匝数减少导
致发电量过低。
拆检后，未发现异常。
从新复位。
3.仔细考虑良久，突然想到有否可能在重绕定子线圈时，维修人员会不会将
线圈的头尾引线出错了，导致此故障呢？根据测得V1—W1之间电压为
380Vac,U1—V1之间电压为220VAC，U1—W1之间电压为220VAC，V1与零线之间电压为220VAC；分析可知故障一定出在U相，于是将其完全安装完毕，将U相的绕组头尾引线掉换后试机，测得：V1—W1之间电压为380Vac，U2—V1之间电压为380VAC，U2—W1之间电压为380VAC，U2、V1、W1与零线之间
为220 VAC。
一切正常。
至此故障排除！。