同步電機(jī)勵(lì)磁ppt課件(編輯修改稿)
2025-02-10 11:14 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 內(nèi)有可能達(dá)到額定電流的 10倍左右。使得元件允許承受的熱效應(yīng)（ I T），遠(yuǎn)小于這個(gè)沖擊電流所產(chǎn)生的熱效應(yīng)（ I T），損壞可控硅元件。負(fù)半波會(huì)產(chǎn)生較高電壓，若電路設(shè)計(jì)不合理、元件參數(shù)選配不當(dāng)，同樣會(huì)損壞主回路元件。這一點(diǎn)在裝置選擇元件時(shí)應(yīng)引起足夠的重視，加大主回路元件的裕量。 第三章 勵(lì)磁控制系統(tǒng)的投勵(lì)方式 ?滑差投勵(lì) ，按照 “ 準(zhǔn)角強(qiáng)勵(lì) ” 原則設(shè)計(jì) 。 ?計(jì)時(shí)投勵(lì) 勵(lì)磁控制系統(tǒng)的投勵(lì)方式 傳統(tǒng) 投勵(lì)方式 ? 傳統(tǒng)投勵(lì)方式，由于投勵(lì)時(shí)間選擇不當(dāng)，出現(xiàn)投勵(lì)瞬間，電機(jī)震蕩，在現(xiàn)場(chǎng)往往能夠聽(tīng)到?jīng)_擊聲 。（如右圖） ? 傳統(tǒng)采用投勵(lì)插件式分立元件結(jié)構(gòu)，投勵(lì)環(huán)節(jié)精度不高，易發(fā)生故障。 勵(lì)磁控制系統(tǒng)的投勵(lì)方式 LZK微機(jī)型勵(lì)磁系統(tǒng)投勵(lì)方式 滑差投勵(lì) －采用準(zhǔn)角強(qiáng)勵(lì) 所謂準(zhǔn)角投勵(lì)，就物理概念而言，系指電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)入臨界滑差（即所謂的“亞同步”），按照電機(jī)投勵(lì)瞬間在轉(zhuǎn)子回路中產(chǎn)生的磁場(chǎng)與定子繞組產(chǎn)生的磁場(chǎng)互相吸引力最大（即定子磁場(chǎng)的 N極與投勵(lì)后轉(zhuǎn)子繞組產(chǎn)生的 S極相吸）。在準(zhǔn)角時(shí)投入強(qiáng)勵(lì)，使吸力加大，這樣電機(jī)進(jìn)入同步輕松、快速、平滑、無(wú)沖擊。 勵(lì)磁控制系統(tǒng)的投勵(lì)方式 LZK勵(lì)磁控制系統(tǒng)的滑差投勵(lì)的過(guò)程如下 ： 勵(lì)磁控制系統(tǒng)的投勵(lì)方式 勵(lì)磁控制器檢測(cè)滑差達(dá)到設(shè)定值時(shí)，在 準(zhǔn)角位置 投勵(lì)。 勵(lì)磁控制系統(tǒng)的投勵(lì)方式 勵(lì)磁控制系統(tǒng)的投勵(lì)方式 LZK勵(lì)磁控制系統(tǒng)計(jì)時(shí)投勵(lì)如下： 同步電動(dòng)機(jī)采用全壓異步啟動(dòng)可以計(jì)時(shí)投勵(lì)，時(shí)間投勵(lì)的原理是把電機(jī)啟動(dòng)的加速過(guò)程，用時(shí)間來(lái)計(jì)算。但是一般電機(jī)都優(yōu)先采用滑差投勵(lì)，只是在工況有復(fù)雜干擾的情況下，而且該干擾控制器無(wú)法濾除，給滑差投勵(lì)的頻率采樣造成困難，從而采用記時(shí)投勵(lì)。 勵(lì)磁控制系統(tǒng)的投勵(lì)方式 空載啟動(dòng)的投勵(lì)情況： ? 電機(jī)在空載情況下很快就能進(jìn)入亞同步，當(dāng)控制器在一定時(shí)間之內(nèi)檢測(cè)不到 Uf的頻率時(shí)，控制器就自動(dòng)認(rèn)為電機(jī)已經(jīng)進(jìn)入同步 。如下圖 ? 對(duì)于某些轉(zhuǎn)速較低，凸極轉(zhuǎn)矩較強(qiáng)的電機(jī)空載或特輕載起動(dòng)時(shí)，往往在尚未投勵(lì)的情況下便自動(dòng)進(jìn)入同步，系統(tǒng)內(nèi)具有凸極性投勵(lì)控制環(huán)節(jié)，在電機(jī)進(jìn)入同步后的 12秒內(nèi)自動(dòng)投勵(lì)。電機(jī)進(jìn)入同步后，控制系統(tǒng)自動(dòng)控制勵(lì)磁電壓由強(qiáng)勵(lì)恢復(fù)到正常勵(lì)磁。 勵(lì)磁控制系統(tǒng)的投勵(lì)方式 勵(lì)磁控制系統(tǒng)的投勵(lì)方式 第四章 同步電動(dòng)機(jī)的失步危害、失步保護(hù)及帶載自動(dòng)再整步技術(shù) ? 同步電機(jī)的失步事故分為三類： ? 失勵(lì)失步 ? 帶勵(lì)失步 ? 斷電失步 過(guò)電流繼電器不能兼作失步保護(hù) 失勵(lì)失步 由于勵(lì)磁系統(tǒng)的種種原因失去勵(lì)磁或嚴(yán)重欠勵(lì)磁，使同步電動(dòng)機(jī)失去靜態(tài)穩(wěn)定，滑出同步，稱為 失勵(lì)失步 。 δ 過(guò)功率 正常功率 欠功率 P 0 功角特性圖 N S ? 功率角 δ de XUmEP ?s i n0?? 失勵(lì)失步的現(xiàn)象 ： ? （ 1）：電機(jī)丟轉(zhuǎn)不明顯，電機(jī)無(wú)異常聲音； ? （ 2）：定子過(guò)流不大； ? （ 3）：表計(jì)顯示很大的電流值； ? （ 4）：滅磁電阻會(huì)燒紅； ? （ 5）：產(chǎn)生高壓，造成勵(lì)磁裝置主回路元件損壞； Id ~ 失勵(lì)失步時(shí)，電機(jī)的定子電流將略大于電機(jī)的額定電流，一般定子電流脈動(dòng)包絡(luò)線的髙峰值約為額定電流幅值的 ～ ，而脈動(dòng)低谷值則往往低達(dá)額定電流的 ～ ； 定子電流的脈動(dòng)高峰值雖然大于 GL繼電器的過(guò)流整定值，但是時(shí)間很短，繼電器剛剛被啟動(dòng)，在還沒(méi)有到達(dá)其動(dòng)作時(shí)限之前，定子電流就又下來(lái)了，繼電器又被復(fù)位， 因此 GL繼電器在發(fā)生失勵(lì)失步時(shí)往往拒動(dòng)作或是動(dòng)作時(shí)間大大加長(zhǎng)； 失勵(lì)失步造成的后果是 ：不易及時(shí)發(fā)現(xiàn)，電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間的處于失勵(lì)失步的運(yùn)行狀態(tài)，導(dǎo)致 啟動(dòng)繞組過(guò)熱，變形，開(kāi)焊；甚至波及到定子繞組端部，并進(jìn)一步發(fā)展和擴(kuò)大成為電機(jī)內(nèi)部短路故障而燒壞電機(jī)；還有可能引起勵(lì)磁裝置中的滅磁電阻過(guò)熱燒斷，造成轉(zhuǎn)子開(kāi)路，由過(guò)電壓打壞轉(zhuǎn)子絕緣，燒壞電機(jī)。 過(guò)流整定值 T 圖 41 失勵(lì)失步的定子 電流脈振曲線 ～ 導(dǎo)致帶勵(lì)失步的原因是 ： ? （ 1）相鄰母線短路，引起母線電壓大幅度降低；近處大型機(jī)組或機(jī)組群瞬間啟動(dòng)引起母線電壓長(zhǎng)時(shí)間，較大幅度的降低見(jiàn)功角特性圖； ? （ 2）電機(jī)起動(dòng)過(guò)程中勵(lì)磁系統(tǒng)過(guò)早投勵(lì) ,即電機(jī)在啟動(dòng)過(guò)程中滑差沒(méi)有進(jìn)入臨界時(shí)就投入勵(lì)磁 ,此時(shí)由定子產(chǎn)生的磁場(chǎng)還不足以拉動(dòng)轉(zhuǎn)子磁極 ,反而會(huì)產(chǎn)生失步。 ? （ 3）運(yùn)行中，電機(jī)短時(shí)間欠勵(lì)磁或失勵(lì)磁（如接插件接觸不良）引起失勵(lì)失步，從失勵(lì)失步過(guò)渡到帶勵(lì)失步； ? （ 4）以及由于供電線路遭受雷擊，避雷器動(dòng)作；負(fù)載突增（如壓縮機(jī)憋壓，軋鋼機(jī)咬冷鋼）等原因所引起。 電機(jī)帶有正?；蚪咏５闹绷鲃?lì)磁，而轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)卻不同步的異步運(yùn)行狀態(tài)，稱為 帶勵(lì)失步。 功角特性 N S ? 功率角 δ 當(dāng) U大幅度降低或負(fù)載突增 ，造成電機(jī)失步。 ? δ P 過(guò)功率 正常功率 欠功率 de XUmEP ?s i n0?0~ 過(guò)流整定值 T ~3Ie Id 圖 43 帶勵(lì)失步定子電流曲線 定子電流包絡(luò)線的髙峰值為 ～ 3Ie，低谷值為 0～ Ie倍。這種強(qiáng)烈的脈動(dòng)定子電流使過(guò)電流繼電器不能動(dòng)作或動(dòng)作時(shí)間大大延長(zhǎng)。 帶勵(lì)失步時(shí)定子波形的顯著特點(diǎn) 圖 44 帶勵(lì)失步時(shí)電機(jī)脈震圖 N S N S N S N S N S S N N S N S 帶勵(lì)失步對(duì)電機(jī)的危害，主要在于 脈振轉(zhuǎn)矩 較長(zhǎng)時(shí)間的反復(fù)作用，多次積累，產(chǎn)生疲勞效應(yīng)，損壞電機(jī)。 帶勵(lì)失步對(duì)電機(jī)的危害原因 ： 帶勵(lì)失步對(duì)電機(jī)的損傷表現(xiàn)在： （ 1）定子： 脈震會(huì)使定子繞組導(dǎo)線崩斷，導(dǎo)線變酥，線圈表面絕緣層被振傷（線圈里面呈不均勻的鋸齒狀，嚴(yán)重時(shí)會(huì)因絕緣損壞而造成定子鐵芯擊穿而新線圈表面是平的），并逐步由過(guò)熱而烤焦、燒壞，甚至發(fā)展成短路；定子鐵芯松動(dòng)，運(yùn)行中噪音增大 ； 見(jiàn)附圖（一） 附圖一 : （ 2）轉(zhuǎn)子：還會(huì)使轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組接頭處產(chǎn)生裂紋、開(kāi)焊、局部過(guò)熱烤焦絕緣，轉(zhuǎn)子磁 級(jí)的燕尾鍥松動(dòng)，退出；轉(zhuǎn)子線圈絕緣損傷；電刷滑環(huán)松動(dòng)；風(fēng)葉斷裂。見(jiàn)附圖（二） 附圖二：轉(zhuǎn)子繞組 圖 45 BZT電路 斷 電 失 步 當(dāng)供電系統(tǒng)故障，引起供電線路自動(dòng)重合閘 ZCH裝置或備用電源投入 BZT裝置動(dòng)作，以及人工切換電源等，使同步電動(dòng)機(jī)的供電電源短暫中斷而導(dǎo)致失步稱為斷電失步。 圖 46 斷電失步時(shí)電網(wǎng)電壓曲線 0 斷電失步時(shí)定子波形的變化特征 ? 所謂“斷電”其實(shí)是一個(gè)不失壓的過(guò)程。電網(wǎng)失電后電壓不會(huì)立即消失，而是有一個(gè)非線性的變化過(guò)程。很明顯在只有同步電動(dòng)機(jī)的電網(wǎng)中，斷電失步后，電壓衰減比只有異步電機(jī)的電網(wǎng)，有一個(gè)上升的區(qū)域。 T U 存在同步電機(jī)的
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