同步电动机变频起动

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同步电机启动电流

同步电机启动电流

同步电机启动电流永磁同步电机变频器启动如果是开环,一般是压频比方式,即所谓的外同步方式,由于转速与频率的严格关系,此运行方式适合在多台电动机要求严格同步运行的场合使用。

例如,纺织行业纱锭驱动,传送带锟道驱动等场合。

启动电流一般不大,是电机额定电流的1~3倍左右。

还有一种自同步的永磁同步电动机,其定子绕组产生的旋转磁场位置由永磁转子的位置所决定,能自动地维持与转子磁场有900的空间夹角,以产生最大的电机转矩。

旋转磁场的转速则严格地由永磁转子的转速所决定。

用此种方式运行的永磁同步电动机除仍需逆变器开关电路外,还需要一个能检测转子位置的传感器(编码器),逆变器的开关工作,即永磁同步电动机定子绕组得到的多相电流,完全由转子位置检测装置给出的信号来控制。

这种定子旋转磁场由定子位置来决定的运行方式即自同步的永磁同步电动机运行方式,这是从60年代后期发展起来的新方式。

自同步的永磁同步电动机运行方式从原理上分析可知,它具有直流电动机的特性,有稳定的起动转矩,可以自行起动,并可类似于直流电动机对电机进行闭环控制。

自同步的永磁同步电动机已成为当今永磁同步电动机应用的主要方式。

自同步永磁同步电动机按电机定子绕组中加入的电流形式可分为方波电动机和正弦波电动机二类。

方波电动机绕组中的电流式方波形电流,分析其工作原理可知,它与有刷直流电动机工作原理完全相同。

不同处在于它用电子开关电路和转子位置传感器取代了有刷直流电动机的换向器和电刷,从而实现了直流电动机的无刷化,同时保持了直流电动机的良好控制特性,故该类方波电动机人们习惯称为无刷直流电动机。

这是当前使用最广泛的,很有前途的一种自同步永磁同步电动机。

正弦波自同步永磁同步电动机其定子绕组得到的是对称三相交流电,但三相交流电的频率、相位和幅值由转子的位置信号所决定。

转子位置检测通常使用光电编码器,可精确地获得瞬间转子位置信息。

其控制通常采用单片机或数字信号处理器(DSP)作为控制器的核心单元。

抽水蓄能电站静止变频启动装置(SFC)的应用

抽水蓄能电站静止变频启动装置(SFC)的应用

抽水蓄能电站静止变频启动装置(SFC)的应用摘要:随着电力工业的迅速发展,缺水、干旱及偏运山区大量的抽水蓄能水电站应运而生。

而静止变频启动装置是抽水蓄能电站不可缺少的电气设备,机组抽水启动以静止变频启动为主要启动方式,同步启动(背靠背)作为备用启动方式。

机组同期及换相在主变压器低压侧进行。

因此,静止变频启动装置及技术被越来越多的抽水蓄能电站广泛运用。

关键词:静止变频装置;背靠背;谐波Abstract: with the rapid development of the electric power industry, water shortage, drought and partial shipment of pumped-storage hydropower station of the mountainous area arises at the historic moment. And static frequency conversion starter is pumped storage power plant indispensable electric equipment, start pumping unit in a static variable frequency start as the main start way, synchronous start (back) as a backup start way. The same period and it is in the low voltage side of the transformer. Therefore, the static frequency conversion start-up equipment and technology is more and more pumped storage power plant widely used.Keywords: static frequency conversion device; Back-to-back ; harmonic一、引言抽水蓄能电站静止变频器(SFC)变频启动是利用晶闸管变频器产生频率可变的交流电源对蓄能机组进行启动,是目前大中型抽水蓄能电站的首选启动方式,其技术特点为:(1) 静止变频器的调速范围可以从电机的静止状态到l10%额定转速,在此调速范围内静止变频器工作效率不会降低;(2) 静止变频器启动可使起启动电流维持在同步电机要求的额定电流以下运行,对电网无任何冲击,具有软启动性能;(3) 静止变频器满足抽水蓄能电站的发电电动机组在电网电力调峰过程中频繁启动的要求。

7章同步电动机变压变频调速系统

7章同步电动机变压变频调速系统
将式(7.4)两边除以机械角速度 ωm=ωs/np,得电磁转矩 3n U E 3n U x x
Te
p s s
s xd
sin
p
2 sLeabharlann dq2 s xd xq
sin 2
(7-5)
式(7.5)凸极同步电动机的电磁转矩由两部分组成,第1部分由转子磁动 势产生,是同步电动机的主转矩;第2部分由于磁路不对称产生,称作磁 阻反应转矩。按式(7.5)可绘出凸极同步电动机的转矩角特性,如图7-2 所示。由于磁阻反应,转矩正比于sin2 ,使其最大转矩位置前移。
根据永磁同步电动机气隙磁场分布,永磁同步电动机可分为: (1)正弦波永磁同步电动机—磁极采用永磁材料,输入三相正弦波电流 时,气隙磁场为正弦分布,称作正弦波永磁同步电动机,或简称永磁同步电 动机,缩写为PMSM。 (2)梯形波永磁同步电动机—气隙磁场呈梯形波分布,性能更接近于直 流电动机。梯形波永磁同步电动机构成的自控变频同步电动机又称作无刷直 流电动机,缩写为BLDM。 7.2.2 同步电动机的转矩角特性
7.3.1转速开环恒压频比控制的小容量同步电动机群调速系统 图7-7所示是转速开环恒压频比控制的小容量同步电动机群调速系统, 是一种最简 单的他控变频调速系统, 多用于纺织、化纤等工业小容量多电动机传动系统中。 多台永磁或磁阻同步电动机群并联接在公共的变频器上, 由统一的频率给定信号f* 同时调节各台电动机的转速。图中的变频器采用电压型PWM变频器。 PWM变频器中, 带定子压降补偿的恒压频比控制保 证了同步电动机气隙磁通恒定, 缓慢地调节频率给定f*, 可以同时逐渐改变各台电动机的转速。这种开环调速 系统存在一个明显的缺点, 就是转子振荡和失步问题 并未解决, 因此各台同步电动机的负载不能太大,否 则会造成负载大的同步电动机失步,进而使整个调速 系统崩溃。 图 7-7 多台同步电动机恒压频比控制的调速系统结构图

第三章 同步电动机的变频调速控制

第三章 同步电动机的变频调速控制

30年代
铝镍钴、铁氧体

易去磁
1
2 3
90年代 60年代 后期
铁氧体 稀土永磁: SmC05
3.6~4.0 24 33 38~40
价格低 (稀土的1/10) 热稳定性好 不怕去磁 钴含量高、价格高
70年代 初期
第三代
稀土永磁: SmC017 稀土永磁: 钕铁硼 Nd-Fe-B
我国储量世界第一, 温度可达200℃?
图示位置是转子磁极轴线 从某相绕组轴线转过30°的位 置,在此瞬间触发该相晶闸管, 从产生转矩的角度看是最有利 的。在此位置下,在绕组通电 的1/3周期里,载流导体正好 处于比较强的磁场中,所产生 的转矩平均值最大,脉动最小。 从时间相位上看,晶闸管触发 瞬间正好是该感应电势交变过 零之后的30°相位处,习惯上 将此点选作晶闸管触发相位的 基准点,称为空载换流超前 角 。
结 论
0 0 、 三相式,对转矩最为有利。
矛盾:
晶闸管靠反电势自然换流,要求 0 超前,目前常取 0 60 ,或按负载的 动态调节。转矩脉动大:凸极式无换向电 机中,还存在磁阻转矩,当 超前时为 0 负值,将使输出转矩减小。

二、逆变器晶闸管的换流问题
问题的提出: 直流无换向器电机的晶闸管直接接在直流电 源上,导通后无法自行关断,换流困难。必须采取 特殊的换流措施。 解决: 在过激状态下向逆变器提供超前的无功电流, 可利用电机的反电势来实现自然换流。
优点: (1) 只要精确地控制变频电源的频率就能准确控 制转速,无需速度反馈控制。 (2) 转矩干扰只影响同步电动机的功角,不影响 电机的转速可以在极低的转速下运行,调速范围 较宽。 (3)可以调节转子励磁来调节电机的功率因数,甚 至可在 下运行。 (4) 运行在超前功率因数下,有可能利用电动机 的反电势实现负载换流,克服强迫换流的弊病 (晶闸管)。 缺点:同步电机本身结构稍微复杂

同步电动机调试方法与步骤

同步电动机调试方法与步骤

同步电动机调试方法与步骤罗学钢;罗晔【期刊名称】《金属世界》【年(卷),期】2013(000)001【总页数】5页(P45-49)【作者】罗学钢;罗晔【作者单位】中国一冶集团有限公司厦门分公司,福建福州350013;武汉钢铁股份有限公司质量检验中心,湖北武汉430080【正文语种】中文同步电动机是一种交流电动机,与异步电动机的结构基本相同,都由产生旋转磁场的定子和被旋转磁场产生的磁力矩拖动的转子组成。

有所不同的是:同步电动机的转子旋转速度 n 与定子产生的旋转磁场速度 n0 相同,即 n=n0;异步电动机的转子旋转速度 n 与定子产生的旋转磁场速度 n0 存在转差,即 n<n0。

因此,同步电动机比异步电动机多了一套励磁装置。

这套励磁装置在励磁电源的驱动下,使得同步电动机始终存在一个激励磁场,激励磁场产生的磁力矩迫使转子的转动速度与定子产生的旋转磁场的转动速度相同,这就是同步电动机的转速同步。

本体调试启动方法同步电动机的启动方法有三种:变频启动法、异步启动法和辅助启动法。

变频启动法常用于特大型功率同步电动机 (兆瓦级以上)。

启动时,先在转子线圈中通入直流励磁电流,借助变频器逐步升高加在定子上的电源频率,使转子磁极在开始启动时就与定子中产生的旋转磁场建立起稳定的磁拉力而同步旋转并在启动过程中同步增速,一直增速到额定转速值。

由于采用变频启动法可以实现平滑起动,所以变频启动法的应用越来越广泛。

异步启动法应用较多,供电等级有 3、6、10 kV 等。

同步电动机的异步启动法分两个阶段:异步启动和牵入同步。

启动时,先将同步电动机加速到接近同步转速;然后再通入励磁电流,依靠同步电动机的定子和转子磁场的磁拉力而产生电磁转矩,把转子牵入同步。

辅助电动机启动法,是借助一台与待启动的同步电动机同磁极数的异步电动机来启动同步电动机。

单元检查根据设计原理图,对同步电动机系统的一、二次线路和设备进行校对和检查,无误后,开始进行单元调试和试验。

同步电动机特点

同步电动机特点

同步电动机:一、特点:1、功率因数超前,一般额定功率因数为0.9,有利于改善电网的功率因数,增加电网容量。

2、运行稳定性高,当电网电压突然下降到额定值的80%时,其励磁系统一般能自动调节实行强行励磁,保证电动机的运行稳定。

3、过载能力比相应的异步电动机大。

4、运行效率高,尤其是低速同步电动机。

二、启动方式1、异步启动法,,同步电动机多数在转子上装有类似与异步电机笼式绕组的启动绕组。

再励磁回路串接约为励磁绕组电阻值10倍的附加电阻来构成闭合电路,把同步电动机的定子直接接入电网,使之按异步电动机启动,当转速达到亚同步转速(95%)时,再切除附加电阻。

2、变频启动,用变频器启动,不在赘述。

三、应用作过油田节电的师傅都知道,油田的抽油机电机,由于要求的启动转矩大,工程师设计时一般将电机设计的很大,这就出现"大马拉小车"现象,如:55KW的抽油机电机,再平衡块基本调好后,其实际有功一般在十几个KW,有时还小。

我曾做过这样的改造,将抽油机55KW 异步电动机改为22KW同步电机,后用变频器控制,当然也可以根据排液量或别的信号进行自动控制。

节电率可达40%。

因此,异步电动机,同步电动机,变频电动机三者各有特点,主要看您所控制的工况环境,当然还要根据工程成本,能用异步电机尽坑靡觳降缍2.同步电机就是靠励磁电流运行的,如果没有励磁,电机就是异步的。

励磁是加在转子上的直流系统,它的旋转速度和极性与定子是一致的,如果励磁出现问题,电动机就会失步,调整不过来,触发保护“励磁故障”电动机跳闸说的白一点,励磁电流就是同步电机转子中流过的电流(有了这个电流,使转子相当于一个电磁铁,有N极和S极),在正常运行时,这个电流是由外部加在转子上的直流电压产生的。

以前这个直流电压是由直流电动机供给,现在大多是由可控硅整流后供给。

我们通常把可控硅整流系统称为励磁装置。

异步机就是电机的转子转动的速度与定子所产生的旋转磁场的旋转速度不一致,有一个差值(不同步)。

同步电动机启动原理与励磁系统分析

同步电动机启动原理与励磁系统分析

同步电动机启动原理与励磁系统分析摘要:对于同步电动机而言,它的起动方法有好几种,例如:辅助电动机起动法、变频起动法和异步起动法。

而异步起动法就是同步电动机在转子上装有类似感应电动机笼型绕组的起动绕组(即阻尼绕组),电动机转子由磁极冲片叠片而成的磁极、圆筒磁轭等组成,磁极设有横、纵阻尼绕组。

当电动机接通电源后,便能产生异步转矩起动电动机到接近同步转速,然后设法将电动机牵入同步。

大多数同步电动机都是采用此方法起动的。

本文对同步电动机启动原理与励磁系统进行分析,以供参考。

关键词:同步机;启运原理;励磁分析引言压缩空气储能(Compressed-Air-Energy-Storage,CAES)是一种具有储能容量大、使用周期长、响应速度快等优点的大规模储能技术方案,同时较电池储能更加安全可靠,较抽水蓄能不那么依赖于地理环境,近年来引起国内外大型企业及研究机构的高度关注,国内也相继建成多个集成示范项目。

其中压缩空气储能环节,因为压缩机空气流量及出口压力一般都比常规压缩机要大很多,及在项目装机容量和建设规模的要求,所以一般选择大型同步电动机作为压缩机的驱动。

同时,同步电动机也以其优异的功角特性及良好的性能在动力拖动中有着广泛的应用。

1永磁同步电动机控制方法简述永磁同步电动机控制方法主要采用变频调速方法。

交流电动机的变频调速系统主要控制形式分为开环控制和闭环控制。

比较2种控制方式,因永磁同步电动机在开环控制方式下无法将电机转子位置信号和电机运行的实际速度信号作为实时反馈信号,易出现电机运行失步和突然停车等问题,从而造成永磁同步电动机退磁故障,所以开环控制的变频调速系统并不适用于永磁同步电动机。

为精确得到电机的转子位置信息和电机运行速度信息,实现永磁同步电动机的闭环控制,目前主要采用的方法是在电机的转轴上安装高精度的传感器。

其中,电梯行业常见的传感器主要为光电编码器来检测电机的转子位置信息和电机转速。

FOC控制是一种使用变频器来控制三相交流电机的技术。

中级维修电工单元题库(6)电气控制

中级维修电工单元题库(6)电气控制

六、电气控制1。

直流电动机结构复杂、价格贵、制造麻烦、(C ),但是启动性能好、调速范围大。

A、换向器大B、换向器小C、维护困难D、维护容易2。

直流电动机结构复杂、价格贵、制造麻烦、维护困难,但是( B)、调速范围大.A、启动性能差B、启动性能好C、启动电流小D、启动转矩小3.直流电动机结构复杂、价格贵、制造麻烦、维护困难,但是启动性能好、( A)。

A、调速范围大B、调速范围小C、调速力矩大D、调速力矩小4。

直流电动机的定子由机座、(A )、换向极、电刷装置、端盖等组成。

A、主磁极B、转子C、电枢D、换向器5.直流电动机的定子由(机座)、(主磁极)、(换向极)、(B)、(端盖)等组成。

A、转轴B、电刷装置C、电枢D、换向器6。

直流电动机的转子由(电枢铁心)、(电枢绕组)、( D)、(转轴)等组成。

A、接线盒B、换向极C、主磁极D、换向器7.并励直流电动机的(励磁绕组)与(A)并联。

A、电枢绕组B、换向绕组C、补偿绕组D、稳定绕组8.直流电动机按照励磁方式可分他励、并励、串励和(D )四类。

A、接励B、混励C、自励D、复励9。

直流电动机常用的启动方法有:电枢串电阻启动、(B )等.A、弱磁启动B、降压启动C、Y—△启动D、变频启动10.直流电动机常用的启动方法有: (C )、降压启动等。

A、弱磁启动B、Y-△启动C、电枢串电阻启动D、变频启动11.直流电动机启动时,随着转速的上升,要(D)电枢回路的电阻。

A、先增大后减小B、保持不变C、逐渐增大D、逐渐减小12。

直流电动机降低电枢电压调速时,转速只能从额定转速( B)。

A、升高一倍B、往下降C、往上升D、开始反转13。

直流电动机降低电枢电压调速时,属于(A )调速方式。

A、恒转矩B、恒功率C、通风机D、泵类14. 直流电动机的各种制动方法中,能向电源反送电能的方法是( D)。

A、反接制动B、抱闸制动C、能耗制动D、回馈制动15.直流电动机只将励磁绕组两头反接时,电动机的(C)A、转速下降B、转速上升C、转向反转D、转向不变16. 直流串励电动机需要反转时,一般将(A)两头反接。

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同步电动机变频起动装置的原理、结构及典型故障2007.09.23提要:大型同步电动机的起动是个相当复杂的问题。

如果用减压起动,不但需要很大的变压器、电机结构又相对复杂,且起动对电网有较大的冲击。

而利用负载换相同步电动机的原理,对大型同步电动机进行变频起动,是比较理想的方法。

本文以宝钢三烧结主排风机的起动装置为例,介绍同步电动机变频起动的原理、过程以及典型故障及处理方法。

同步电动机变频起动中的典型故障本文以宝钢三烧结主排气风机起动装置为例简要介绍了大容量同步电动机变频起动装置的原理、结构,并分析、总结了其起动过程中的几个典型故障,包括晶闸管短路、并网故障等。

从故障现象、处理过程、原因分析、对策措施等方面进行详细介绍。

1 引言同步电动机以其可调的功率因数和输出转矩对电网电压波动不敏感等良好的运行性能在大功率电气传动领域独占螯头,是驱动大型风机、水泵、压缩机的首选机型。

但大型同步电动机的起动是个相当复杂的问题。

如果用减压起动,不但需要很大的变压器、电机结构又相对复杂,且起动对电网有较大的冲击。

而利用负载换相同步电动机的原理,对大型同步电动机进行变频起动,是比较理想的方法。

本文以宝钢三烧结主排风机的起动装置为例,介绍同步电动机变频起动的原理、过程以及典型故障及处理方法。

2 起动装置的基本组成及主要参数宝钢三期烧结于1998年建成投产,两台主排气风机的电气装置由Rolls-Royce公司提供。

2.1 起动装置的特点(1) 没有盘车装置,真正实现静止起动;(2) 采用无刷励磁,维护检修方便;(3) 数字化控制系统,调试方便,提高了系统的可靠性;(4) 电动机在同步状态并网,对马达、电网的冲击小。

2.2 主电路的结构主回路由降压变压器、三相全控桥整流电路、直流电抗器、晶闸管逆变器、升压变压器及同步电动机组成。

整流器控制系统为速度、电流负反馈双闭环系统;逆变器控制系统由光电编码器(OPE)和间接式(OPS)转子位置检测器,用于投网控制的整步微调和同步并网。

系统的基本构成如图1所示。

2.3 主回路部分主要设备的参数主回路部分主要设备的参数如表1所示。

图17800kW同步电机起动装置原理直流电抗器(DC-L)的作用是将整流输出的直流脉动值限制在一定数值之下,以保证逆变器的工作稳定。

考虑到晶闸管的阻断电压和额定电流,系统使用了降压变压器、升压变压器。

由于变流回路的电压等级降低,使整流、逆变每桥臂只使用了一个晶闸管。

3 起动过程从起动指令发出到起动完毕同步并网,经历了升压变旁路-接通切换,“强制(断续)-自然换相”切换、整步微调和同步并网等过程,其间有3次电流限制值切换。

发出起动指令后,先投入励磁,然后合上起动装置的输入、输出开关,使其投入运行,开始起动。

表2显示起动加速过程中,控制方式和主要状态的变化。

表2 起动加速过程中,控制方式和主要状态的变化由于变压器在低频时效率较低,不足以带动电动机,同步电动机从静止开始起动时,升压变压器处于旁路状态,直到额定转速的8%(4Hz),断开旁路开关,接通升压变压器。

当转速提升到10%(5Hz)时,电流限幅由20%切换到50%。

这期间是采用强制换相法,断流时将整流侧延迟角α推到135°,同时导通续流晶闸管,从而不至于因电抗器的能量释放而影响逆变器的断流,快速关断主回路断流,然后在减小α角的同时,输入电流开始增加时,电抗器两端的极性改变,续流晶闸管V0自动关断。

当主回路电流降到零后,经延时释放整流器与逆变器的晶闸管。

在强迫换流阶段,主要通过编码器来检测转子位置,从而触发相应的晶闸管,使得逆变器的晶闸管超前角为零,提高启动转矩。

当电机加速到额定转速的10%到14%(5Hz到7Hz)时,逆变换流方式由强制换流切换到反电动势自然换相,完成了换相方式的转换。

即通过间接检测同步电动机定子绕组感应电动势的间接计算转子位置,这样可以较高的控制精度。

同步电动机在低速段运行时,逆变桥晶闸管的持续导通时间比较长,容易过热。

鉴于风机低速时负载较轻,直流电流限制值设定在晶闸管额定电流的20%。

待转速上升到10%升压变压器处于接通状态时,电流限制切换到50%,当转速提升到17%以后,将电流限制值切换到额定电流值上,在此同时,为了提高系统的效率和平均转矩,励磁方式由励磁电流保持恒定,改为磁通保持恒定。

同步电动机加速到额定转速的95%时,系统进入整步微调控制阶段。

装置从起动指令发出到开始自动整步微调历时约90s。

进入整步微调控制阶段后,同步继电器根据电网电压和同步电动机端电压两者频率上的差值(Δf),产生一个转速微调信号,自动地调整整流器输出的直流电压的高低,对同步电动机转速作微调,以使两者的频率差减小到目标值以内。

与此同时,励磁电流也由同步继电器控制,以使同步电动机端电压和电网电压的幅值差达到目标值。

通过对同步电动机端电压的幅值、频率的微调,使得同步电动机定子端电压和电网电压之差值达到下述指标时:Δf<1/4Hz、ΔU<2%UN、ΔSγ≈0(ΔSγ为相位差),同步并网条件即告成立。

系统封锁整流器和逆变器的全部触发脉冲,输出电流下降到零。

与此同时,电动机并入电网,随后起动装置的电源侧和负载侧开关分断,结束起动过程。

整步微调阶段历时约20s到40s。

4 故障现象及原始处理过程4.1 并网超时故障(1) 故障现象并网超时是调试阶段、和投产初期较常出现的一个故障。

主要现象是,转速接近1000r/min后,不能并网导致起动超时失败;在整步阶段的励磁电流为85A到130A之间,明显大于加速阶段的70A到75A之间。

(2) 故障分析根据同步电动机的转速公式可知:式中:n电机的转速;u2整流器的输入电压;α整流器的移相控制角;Id直流回路的电流;r0逆变器的换相超前角即每相电流的起始点相对于该相自然换相点的角度;u逆变器的换流重叠角;φ气隙磁通。

转速n与气隙磁通φ成反比,如果气隙磁通φ过大,将会抑制转速的上升,使转速达不到额定值,使并网超时起动失败。

经分析、测试整步并网阶段励磁电流偏大有两个主要原因:如前所述,当进入整步并网阶段时,励磁的控制方式由恒磁通转为以电网电压为目标调节电机端电压。

其指标是使电动机端电压U端与电网电压U网的误差在2%以内。

当转速n大于95%时由加速阶段切换到整步阶段,由于电压上升速度远快于转速上升速度,这样就导致n约为95%时,U端=(100%-2%)U网,也就是气隙磁通φ偏大,即励磁电流偏大,而且只要U端在(100%±2%)U网范围内励磁电流不再进行调整,最后使n=100%时,电机的端电压在上限值附近。

对同步继电器进行测试发现其电压幅值匹配明显不合理,其幅值匹配是1.05U网=U端。

加前一因素的影响,使并网电压幅值控制目标实际是1.07U网=U端,导致励磁电流过大,其他情况稍有变化,转速n就达不到额定值,使并网失败。

(3) 对策措施根据这一情况把同步继电器的电压幅值匹配调整为0.975U网=U端,整步阶段励磁电流明显下降,为70A到85A之间,消除了并网失败现象。

4.2 编码器故障(1) 故障现象2001年7月1日,因其它故障导致三烧结1#、2#主排同时停机,主排具备起动条件后,起动1#主排,在起动过程中逆变控制单元MC2315出现“ERR2”故障(零电流超时),使起动失败。

然后起动2#主排,同样故障起动失败。

(2) 故障分析零电流超时通常是因为转子位置检测错误或MC2315板故障引起的。

这里采用光电编码器测量转子位置及转速,此类装置耐高温能力差,由于连续高温天气,环境温度过高,持续在65°以上。

根据点检检查记录,编码器信号7、8通道已经不是标准方波,性能显著劣化。

基本可以断定故障是因为编码器信号紊乱引起。

由于更换编码器时间较长,可以考虑先冷却编码器,观察使用效果,再决定是否更换编码器。

触发角取消在同步马达正常运转时,编码器的测速功能,关闭编码器电源。

同时改善厂房内通风条件,降低环境温度。

延长编码器寿命。

4.3 晶闸管短路故障(1) 故障现象2001 年7月某次工事结束,起动1#主排,发现电动机不动,按紧停按钮终止起动。

进行一些检查后,起动2#主排,故障现象不变。

具体现象是:电动机励磁投入后,电动机声音反应正常(有电流通过)。

主回路投入后,电动机声音反应正常,但不转动。

起动装置的直流电流显示与设定的440A略有偏差。

(2) 故障分析起动1#主排电动机不动。

造成这种情况的可能原因有:没有励磁电流或励磁电流不足,没有主回路电流或主回路电流不足,编码器位置检测不正确,还有电动机本身问题造成起动力矩不足。

由于在历次及最近的定修中,电动机的机械、电气参数完全正常,而且又是两台电动机同样故障,在这里可以暂不考虑电动机本身。

励磁盘电流显示正常,电动机的二极管故障没有报警,励磁电流投入时电动机声音正常,可以认为励磁回路正常。

首先更换编码器,但更换编码器后起动1#主排故障现象不变,说明与编码器无关。

电动机电流的声音反应正常,说明电流确实流过定子线圈。

我们发现三相交流进线电流不平衡。

对整流器进行检查,发现软起动装置整流桥中1#晶闸管短路。

更换晶闸管,启动装置运行正常。

对降压变压器、晶闸管进行检查,发现软起动装置整流桥1#晶闸管短路,整流桥原理图如图2所示。

图2 晶闸管整流桥原理图该装置中,整流器采用速度、电流双环控制,没有直接检测直流回路的电流,而是通过检测交流回路的电流来计算直流电流。

整流桥晶闸管的工作顺序依次是12、23、34、45、56、61,如果1#晶闸管击穿,在12导通期间,直流回路有电流流过,从而在电机的定子线圈中有电流流过。

由于启动电流限幅在20%,而电机的速度为零,即反电势为零,所以整流器晶闸管触发角比较大。

触发3#晶闸管时,由于ab相经由1#、3#晶闸管短路,直流回路没有电流通过。

降压变压器短路阻抗很大(8.6%),限制了短路电流;同时,由于交流电流增大,系统计算出直流电流反馈增大,控制系统通过调节,及时地调节晶闸管的触发角,在下一个晶闸管触发时,触发角很大,限制了交流电流的持续增大,所以相应的晶闸管、快熔没有发生连锁反应损坏。

由于实际流进电机的电流不大,使得电动机不能起动。

(3) 故障教训由于直流电流表的波动没有及时观察到,客观上加大了故障处理难度。

以及由于潜意识认为,晶闸管短路会发生相关晶闸管及对应快熔的连锁反应,使故障扩大化,所以主观上也没有重视晶闸管击穿的可能,也在一定程度上增加了故障处理时间。

但实际上由于采用了高漏感的专用变压器,发生短路事故时,限制了短路电流,同时电流给定只有额定的20%,限制了α角,也减轻了短路电流的损害。

(4) 对策措施每次主排起动前,必须测量晶闸管阻值;启动过程中对三相电流进行监控。

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