同步電機勵磁.ppt

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1、同步機勵磁控制系統(tǒng)的原理及應(yīng)用同步電機勵磁裝置蘇州友明科技有限公司同步電機勵磁控制系統(tǒng)的原理及應(yīng)用序言主回路的選擇同步電機的投勵方式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)第一章序言同步電機由于其一系列優(yōu)點，特別是轉(zhuǎn)速穩(wěn)定、單機容量大、能向電網(wǎng)發(fā)送無功功率，支持電網(wǎng)電壓，在我國各行業(yè)已得到廣泛應(yīng)用。多數(shù)企業(yè)所用電機，一般異步電機數(shù)量較多，單機功率相對較小，且大多為380V低壓電機。異步電機在運行中需吸收無功功率，對于一個較大規(guī)模的用電單位，電機的選用一般遵循如下原則：大功率、低轉(zhuǎn)速電機一般首選同步電機（隨著碳刷耐磨程度提高，許多大功率高速

2、電機也越來越多的選用同步電機）。用電單位同步電機的運行容量一般在60%~70%，而異步電機的運行容量在40%~30%為佳。這樣同步電機輸出的無功功率與異步電機所吸收的無功功率相平衡且略有富裕。序言同步電動機在工業(yè)中的應(yīng)用：同步、異步電動機比較表序言穩(wěn)定性差，轉(zhuǎn)矩與端電壓平方成正比：穩(wěn)定性高，轉(zhuǎn)矩與端電壓成正比：穩(wěn)定性低高效率不可調(diào)，滯后可調(diào)，可工作在超前、平激、滯后功率因數(shù)隨著負載的改變而改變不隨負載的大小而改變轉(zhuǎn)速異步電動機同步電動機同步電動機通過增加電機的勵磁電流，可以實現(xiàn)對電網(wǎng)無功補償序言在電網(wǎng)電壓U為常值，電磁功率為常值時，勵磁電流與功率因

3、數(shù)的關(guān)系就可以由電樞電流得到，見左圖。調(diào)節(jié)勵磁就可以調(diào)節(jié)同步電動機的功率因數(shù)，從而使其工作在超前、平激、滯后三種狀態(tài)。0超前滯后定子電流ID勵磁電流If同步電機工作U形曲線同步電機補償意義這樣既提高同步電動機運行的穩(wěn)定性，又給企業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟效益。序言第二章勵磁主回路的合理選配傳統(tǒng)半控、全控橋勵磁主回路的比較改進型半控、全控橋勵磁主回路比較勵磁控制系統(tǒng)主回路元件選配主回路的選擇主回路的選擇傳統(tǒng)全控橋主回路電機起動時，隨著電機起動過程滑差減小，轉(zhuǎn)子線圈內(nèi)感應(yīng)電勢逐步減少，當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速達到50%以上時，勵磁回路感應(yīng)電流負半波通路不暢，將處于時通時斷，似

4、通非通狀態(tài)，同樣形成+if與—-if電流不對稱，由此同樣形成脈振轉(zhuǎn)矩，造成電機產(chǎn)生強烈振動，損傷電機。因此傳統(tǒng)主回路逐漸被淘汰。（1）采用全控橋式電路，停機時或失步時，其勵磁控制系統(tǒng)的滅磁回路采用逆變滅磁的方式，而逆變滅磁要求電網(wǎng)電壓相對穩(wěn)定、主回路（包括主橋6只可控硅、快熔、整流變壓器等）及控制回路完好，停機時主回路電源不能馬上停止。上述條件只要某一條件不能滿足，將造成逆變滅磁不成功，造成逆變顛覆，損壞主回路元件及電機，往往出現(xiàn)正常運行的勵磁裝置停車后不能再次順利開車，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)主回路元件或控制回路損壞的實例。（2）采用全控橋式電路，由于勵磁繞組

5、系電感性負載，當(dāng)可控硅導(dǎo)通角較小電壓波形出現(xiàn)過零時，就會有電流從Rf、KZ回路續(xù)流，這也是采用全控橋式電路經(jīng)常發(fā)生滅磁電阻發(fā)熱的原因之一。（3）全控橋式電路作為勵磁裝置的主電路，不能實現(xiàn)不停機完全更換控制插件。為了達到不停機更換插件的功能，只能將控制系統(tǒng)做成雙系統(tǒng)或多系統(tǒng)、互為熱備用，即一套運行，一套熱備用。當(dāng)一套控制系統(tǒng)故障時，自動切換到另一套備用系統(tǒng)。但是采用多CPU備份沒有實際意義，復(fù)雜的備份邏輯會減少系統(tǒng)的平均無故障工作時間，影響可靠性。主回路的選擇斷勵續(xù)流滅磁或阻容滅磁，可靠性高系統(tǒng)可以利用半控橋式主電路的結(jié)構(gòu)特點，實現(xiàn)不停機更換勵磁控制

6、插件線路相對簡潔可靠主回路的選擇改進型半控橋式勵磁裝置主回路特點半控橋式勵磁裝置主回路KZKQRf（1）電機在停機或失步時，主回路采用半控橋式電路，可根據(jù)工況選擇阻容滅磁或斷勵續(xù)流滅磁方式，或者兩者皆用。A:斷勵續(xù)流滅磁方式是在電機失步或停機時，勵磁控制系統(tǒng)立即停發(fā)觸發(fā)脈沖，通過控制回路斷開勵磁主回路接觸器。依靠半控橋式結(jié)構(gòu)特點進行續(xù)流滅磁，這種滅磁方式獨立可靠B:阻容滅磁方式，這種滅磁方式滅磁速度更快。改進型半控橋主回路優(yōu)點主回路的選擇勵磁控制系統(tǒng)半控橋主回路優(yōu)點（2）滅磁電阻狀態(tài)；采用半控橋式電路，就不會有電流從Rf、KZ回路續(xù)流，而是通過可控

7、硅和最后一個導(dǎo)通的二極管，因此采用半控橋式電路滅磁電阻在運行過程中處于冷態(tài)；主回路的選擇半控橋式勵磁裝置主回路KZKQRf主回路熔斷器的位置選擇有些主回路采用六個快熔，分別對應(yīng)著各個可控硅和二極管，但按上圖位置安裝快熔更佳。半控橋勵磁裝置主回路KZKQRf第三章勵磁控制系統(tǒng)的投勵方式滑差投勵1.傳統(tǒng)勵磁采用順極性投勵2.LZK微機型勵磁系統(tǒng)，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(dāng)，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

8、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