同步電機勵磁ppt課件(編輯修改稿)
2025-02-10 11:14 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 內(nèi)有可能達到額定電流的 10倍左右。使得元件允許承受的熱效應(yīng)（ I T），遠小于這個沖擊電流所產(chǎn)生的熱效應(yīng)（ I T），損壞可控硅元件。負半波會產(chǎn)生較高電壓，若電路設(shè)計不合理、元件參數(shù)選配不當，同樣會損壞主回路元件。這一點在裝置選擇元件時應(yīng)引起足夠的重視，加大主回路元件的裕量。 第三章 勵磁控制系統(tǒng)的投勵方式 ?滑差投勵 ，按照 “ 準角強勵 ” 原則設(shè)計 。 ?計時投勵 勵磁控制系統(tǒng)的投勵方式 傳統(tǒng) 投勵方式 ? 傳統(tǒng)投勵方式，由于投勵時間選擇不當，出現(xiàn)投勵瞬間，電機震蕩，在現(xiàn)場往往能夠聽到?jīng)_擊聲 。（如右圖） ? 傳統(tǒng)采用投勵插件式分立元件結(jié)構(gòu)，投勵環(huán)節(jié)精度不高，易發(fā)生故障。 勵磁控制系統(tǒng)的投勵方式 LZK微機型勵磁系統(tǒng)投勵方式 滑差投勵 －采用準角強勵 所謂準角投勵，就物理概念而言，系指電機轉(zhuǎn)速進入臨界滑差（即所謂的“亞同步”），按照電機投勵瞬間在轉(zhuǎn)子回路中產(chǎn)生的磁場與定子繞組產(chǎn)生的磁場互相吸引力最大（即定子磁場的 N極與投勵后轉(zhuǎn)子繞組產(chǎn)生的 S極相吸）。在準角時投入強勵，使吸力加大，這樣電機進入同步輕松、快速、平滑、無沖擊。 勵磁控制系統(tǒng)的投勵方式 LZK勵磁控制系統(tǒng)的滑差投勵的過程如下 ： 勵磁控制系統(tǒng)的投勵方式 勵磁控制器檢測滑差達到設(shè)定值時，在 準角位置 投勵。 勵磁控制系統(tǒng)的投勵方式 勵磁控制系統(tǒng)的投勵方式 LZK勵磁控制系統(tǒng)計時投勵如下： 同步電動機采用全壓異步啟動可以計時投勵，時間投勵的原理是把電機啟動的加速過程，用時間來計算。但是一般電機都優(yōu)先采用滑差投勵，只是在工況有復雜干擾的情況下，而且該干擾控制器無法濾除，給滑差投勵的頻率采樣造成困難，從而采用記時投勵。 勵磁控制系統(tǒng)的投勵方式 空載啟動的投勵情況： ? 電機在空載情況下很快就能進入亞同步，當控制器在一定時間之內(nèi)檢測不到 Uf的頻率時，控制器就自動認為電機已經(jīng)進入同步 。如下圖 ? 對于某些轉(zhuǎn)速較低，凸極轉(zhuǎn)矩較強的電機空載或特輕載起動時，往往在尚未投勵的情況下便自動進入同步，系統(tǒng)內(nèi)具有凸極性投勵控制環(huán)節(jié)，在電機進入同步后的 12秒內(nèi)自動投勵。電機進入同步后，控制系統(tǒng)自動控制勵磁電壓由強勵恢復到正常勵磁。 勵磁控制系統(tǒng)的投勵方式 勵磁控制系統(tǒng)的投勵方式 第四章 同步電動機的失步危害、失步保護及帶載自動再整步技術(shù) ? 同步電機的失步事故分為三類： ? 失勵失步 ? 帶勵失步 ? 斷電失步 過電流繼電器不能兼作失步保護 失勵失步 由于勵磁系統(tǒng)的種種原因失去勵磁或嚴重欠勵磁，使同步電動機失去靜態(tài)穩(wěn)定，滑出同步，稱為 失勵失步 。 δ 過功率 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?? 失勵失步的現(xiàn)象 ： ? （ 1）：電機丟轉(zhuǎn)不明顯，電機無異常聲音； ? （ 2）：定子過流不大； ? （ 3）：表計顯示很大的電流值； ? （ 4）：滅磁電阻會燒紅； ? （ 5）：產(chǎn)生高壓，造成勵磁裝置主回路元件損壞； Id ~ 失勵失步時，電機的定子電流將略大于電機的額定電流，一般定子電流脈動包絡(luò)線的髙峰值約為額定電流幅值的 ～ ，而脈動低谷值則往往低達額定電流的 ～ ； 定子電流的脈動高峰值雖然大于 GL繼電器的過流整定值，但是時間很短，繼電器剛剛被啟動，在還沒有到達其動作時限之前，定子電流就又下來了，繼電器又被復位， 因此 GL繼電器在發(fā)生失勵失步時往往拒動作或是動作時間大大加長； 失勵失步造成的后果是 ：不易及時發(fā)現(xiàn)，電機長時間的處于失勵失步的運行狀態(tài)，導致 啟動繞組過熱，變形，開焊；甚至波及到定子繞組端部，并進一步發(fā)展和擴大成為電機內(nèi)部短路故障而燒壞電機；還有可能引起勵磁裝置中的滅磁電阻過熱燒斷，造成轉(zhuǎn)子開路，由過電壓打壞轉(zhuǎn)子絕緣，燒壞電機。 過流整定值 T 圖 41 失勵失步的定子 電流脈振曲線 ～ 導致帶勵失步的原因是 ： ? （ 1）相鄰母線短路，引起母線電壓大幅度降低；近處大型機組或機組群瞬間啟動引起母線電壓長時間，較大幅度的降低見功角特性圖； ? （ 2）電機起動過程中勵磁系統(tǒng)過早投勵 ,即電機在啟動過程中滑差沒有進入臨界時就投入勵磁 ,此時由定子產(chǎn)生的磁場還不足以拉動轉(zhuǎn)子磁極 ,反而會產(chǎn)生失步。 ? （ 3）運行中，電機短時間欠勵磁或失勵磁（如接插件接觸不良）引起失勵失步，從失勵失步過渡到帶勵失步； ? （ 4）以及由于供電線路遭受雷擊，避雷器動作；負載突增（如壓縮機憋壓，軋鋼機咬冷鋼）等原因所引起。 電機帶有正常或接近正常的直流勵磁，而轉(zhuǎn)子磁場卻不同步的異步運行狀態(tài)，稱為 帶勵失步。 功角特性 N S ? 功率角 δ 當 U大幅度降低或負載突增 ，造成電機失步。 ? δ P 過功率 正常功率 欠功率 de XUmEP ?s i n0?0~ 過流整定值 T ~3Ie Id 圖 43 帶勵失步定子電流曲線 定子電流包絡(luò)線的髙峰值為 ～ 3Ie，低谷值為 0～ Ie倍。這種強烈的脈動定子電流使過電流繼電器不能動作或動作時間大大延長。 帶勵失步時定子波形的顯著特點 圖 44 帶勵失步時電機脈震圖 N S N S N S N S N S S N N S N S 帶勵失步對電機的危害，主要在于 脈振轉(zhuǎn)矩 較長時間的反復作用，多次積累，產(chǎn)生疲勞效應(yīng)，損壞電機。 帶勵失步對電機的危害原因 ： 帶勵失步對電機的損傷表現(xiàn)在： （ 1）定子： 脈震會使定子繞組導線崩斷，導線變酥，線圈表面絕緣層被振傷（線圈里面呈不均勻的鋸齒狀，嚴重時會因絕緣損壞而造成定子鐵芯擊穿而新線圈表面是平的），并逐步由過熱而烤焦、燒壞，甚至發(fā)展成短路；定子鐵芯松動，運行中噪音增大 ； 見附圖（一） 附圖一 : （ 2）轉(zhuǎn)子：還會使轉(zhuǎn)子勵磁繞組接頭處產(chǎn)生裂紋、開焊、局部過熱烤焦絕緣，轉(zhuǎn)子磁 級的燕尾鍥松動，退出；轉(zhuǎn)子線圈絕緣損傷；電刷滑環(huán)松動；風葉斷裂。見附圖（二） 附圖二：轉(zhuǎn)子繞組 圖 45 BZT電路 斷 電 失 步 當供電系統(tǒng)故障，引起供電線路自動重合閘 ZCH裝置或備用電源投入 BZT裝置動作，以及人工切換電源等，使同步電動機的供電電源短暫中斷而導致失步稱為斷電失步。 圖 46 斷電失步時電網(wǎng)電壓曲線 0 斷電失步時定子波形的變化特征 ? 所謂“斷電”其實是一個不失壓的過程。電網(wǎng)失電后電壓不會立即消失，而是有一個非線性的變化過程。很明顯在只有同步電動機的電網(wǎng)中，斷電失步后，電壓衰減比只有異步電機的電網(wǎng)，有一個上升的區(qū)域。 T U 存在同步電機的
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