同步电机励磁PPT课件

1、同步电机励磁控制系统的原理及应用，同步电机励磁装置，苏州优明科技有限公司，同步电机励磁控制系统的原理及应用，主电路的选择，同步电机失步的危害，失步保护和有载自动重步技术，3，第一章前言，由于其一系列的优点，特别是速度稳定和单机容量，大多数企业使用的电机通常是单机功率相对较小的异步电机，其中大部分是380伏低压电机。异步电动机在运行中需要吸收无功功率。对于大型用电设备，电机的选择一般遵循以下原则：大功率和低速电机一般首选同步电机(随着碳刷耐磨性的提高，同步电机越来越多地用于许多大功率和高速电机)。同步电动机的运行容量一般为60%70%，而异步电动机的运行容量为40%30%。通过这种方式，同步电机

2、输出的无功功率与异步电机吸收的无功功率相平衡，并且略富。前言，同步电动机在工业中的应用：4，同步电动机与异步电动机对照表，前言，稳定性差，转矩与端电压的平方成正比，稳定性高，转矩与端电压成正比，稳定性低，效率高，不可调，滞后，可调，能提前工作，水平励磁，滞后，功率因数，有了同步电动机、5，同步电动机可以通过增加电动机励磁电流来实现电网无功补偿，前言，同步电动机的U形曲线，6，同步电动机补偿意义重大，这不仅提高了同步电动机运行的稳定性，而且引言。第二章励磁主电路的合理选择，传统半控和全控桥式励磁主电路的比较；主电路元件的选择，主电路的选择。8、主电路的选择，传统的全控制桥式主电路，当电机启动时，

3、转子线圈中的感应电势随着电机启动过程中转差率的降低而逐渐降低。当转子转速达到50时，励磁回路中感应电流的负半波路径不平滑，将处于通断和通断状态，这也将形成中频和中频电流的不对称性，这也将形成脉冲转矩，这将导致电机强烈振动并损坏电机。因此，传统的主电路逐渐被淘汰。(1)采用全控制桥式电路。在停机或失步时，其励磁控制系统的灭磁电路采用逆变器灭磁方式。逆变器灭磁要求电网电压相对稳定，主电路(包括六个晶闸管、快速熔化和整流变压器等)。主桥的)和控制电路处于良好状态，并且主电路的电源不能在停机期间立即停止。只要上述某些条件不能满足，就会导致逆变器失磁不成功、逆变器颠覆以及主电路元件和电机损坏。通常情况下

4、，正常运行的励磁装置在停机后不能再次平稳启动，经检查发现主电路元件或控制电路损坏。(2)采用全控桥式电路，由于励磁绕组是感性负载，当晶闸管导通角小的电压波形出现过零时，会有来自射频和KZ电路的电流续流，这也是采用全控桥式电路时退磁电阻经常发热的原因之一。(3)全控桥电路作为励磁装置的主电路，在不停机的情况下不能完全替代控制插件。为了实现在不停机的情况下更换插件的功能，控制系统只能分为两个系统或多个系统，两个系统互为热备用，即一套操作和一套热备用。当一个控制系统出现故障时，它会自动切换到另一个备用系统。然而，采用多CPU备份没有实际意义，复杂的备份逻辑会降低系统的平均无故障工作时间，影响可靠性。

5、主电路的选择。10、切断励磁跟随电流退磁或阻容退磁，高可靠性系统可以利用半控桥主电路的结构特点，实现相对简单可靠的励磁控制插件电路的更换而不停机，主电路的选择，改进的半控桥励磁装置的主电路特性。11、(1)当电机失步或停机时，主电路采用半控桥式电路，根据工况可选择阻容退磁或断开。A:灭磁跟随电流灭磁方式是当电机失步或停机时，励磁控制系统立即停止触发脉冲的触发，并通过控制电路断开主励磁电路的接触器。依靠半控桥结构的特点进行续流退磁。这种退磁方法独立可靠。B:阻容退磁法退磁速度更快。一、改进的半控桥主电路的优点，主电路的选择，12、励磁控制系统半控桥主电路的优点，(2)退磁电阻状态；对于半控桥式电

6、路，没有电流从射频和KZ电路流出，而是流过晶闸管和最后一个导通二极管，因此半控桥式电路的退磁电阻在工作期间处于冷态；主电路的选择。13、熔断器在主电路中的位置选择，有些主电路采用6个快速熔断器，分别对应于每个晶闸管和二极管，但最好根据上述位置安装快速熔断器。第三章励磁控制系统的励磁方式，滑差励磁1。传统励磁采用正向极性励磁2。LZK微机励磁系统是根据“准角强励”原理设计的。定时励磁，励磁控制系统励磁方式，15、传统励磁方式，传统励磁方式，由于励磁时间选择不当，励磁瞬间发生，电机振荡，现场经常能听到撞击声。(如右图所示)传统上采用励磁插件分立元件结构，励磁环节精度不高，容易出现故障。励磁控制系统

7、的励磁方式。16、LZK微机励磁系统的励磁方式，采用滑差励磁-准角度励磁。就物理概念而言，它意味着电动机速度进入临界转差率5%(所谓的“次同步”，速度是额定速度的95%)，并且在电动机励磁的时刻，转子电路中产生的磁场和定子绕组中产生的磁场彼此最有吸引力()当角度准确时，使用强励磁来增加吸力，使得电动机可以容易、快速、平稳且无冲击地进入同步。励磁控制系统的励磁方式。17岁。LZK励磁控制系统的定时励磁如下：同步电动机可以采用全电压异步起动，定时励磁的原理是计算电动机随时间起动的加速过程。然而，对于通用电机来说，滑差励磁是优选的，仅当工作条件中存在复杂的干扰时，并且干扰控制器不能将其滤除，这使得很

8、难对滑差励磁的频率进行采样，因此采用了时间保持励磁。励磁控制系统的励磁方式。18、空载启动的励磁条件：空载条件下电机可以快速进入次同步。当控制器在一定时间内不能检测到Uf频率时，控制器自动认为电机已经进入同步。如下图所示，当一些转速低、凸极转矩大的电机在空载或超轻负载下启动时，它们会自动进入无励磁同步。该系统有一个凸极励磁控制环节，它将在电机进入同步后1-2秒内自动通电。电机进入同步后，控制系统自动控制励磁电压，使其从强励磁恢复到正常励磁。励磁控制系统的励磁方式。19、强励、强励模式：可任意选择三种模式：“角度强励”、“电流强励”和“电压强励”。一般来说，“角度通常，他们以“恒定角度”模式离开

9、工厂。由于操作模式是开环调节，因此“恒定角度”模式在现场通常不被采用。励磁电压：根据电机负载类型设定，一般为电机额定励磁电压的80% 95%。励磁电流：根据电机负载类型设定，一般为电机额定励磁电流的80% 95%。触发角：电机正常运行时对应励磁电流的角度。功率因数：设定值提前0.900 1。第四章同步电动机失步危险、失步保护和有载自动再同步技术，同步电动机失步事故可分为三类：失步励磁、失步供电和失步。22、4.1.1失步励磁、失步励磁和失步现象：(1)电机无明显损耗，无异常声音；(2):小定子过电流；(3):仪表显示大电流值；(4):退磁电阻会烧红；(5):产生高电压，导致励磁装置主电路元件损

10、坏；励磁失步的原因是：(1)相邻母线短路，导致母线电压大幅下降；附近大型机组或机组组的瞬时启动导致母线电压长期大幅下降，见功角特性图；(2)电机启动过程中励磁系统的早期励磁是指电机在启动过程中滑差未进入临界值时被励磁。这时，定子产生的磁场不足以拉动转子磁极，但会产生失步。(3)运行中，电机短时欠励磁或失磁(如连接器接触不良)导致失步励磁，失步励磁过渡到失步励磁；(4)避雷器因雷击供电线路而动作；负荷突然增加(如压缩机失压、轧机咬冷钢)等原因。电动机以正常或接近正常的DC励磁，且转子磁场处于异步运行状态，称为励磁失步。图4-5 BZT电路，4.1.3当供电系统故障时，供电线路的ZCH装置自动重合

11、闸或备用电源投入BZT装置动作，手动切换电源，使同步电机电源暂时中断，失步称为失步断电。嘿。25，图4-6电源失步时电网电压曲线，0，电源失步时定子波形的变化特征，所谓“电源故障”实际上是一个无电压损失的过程。电网断电后，电压不会立即消失，而是有一个非线性变化过程。显然，在只有同步电动机的电网中，与只有异步电动机的电网相比，在停电和失步后，电压衰减有一个上升区域。西门子采用在转子电路中增加变压器的方式，强调当转差率超过3%时运行可靠。然而，在野外条件下，滑动通常小于3%；当电机因转子电路开路而失步时，电流信号无法检测，也不能起到失步保护的作用。很明显，这里有一个保护盲区。图4-10西门子公司转

12、子取样图，图4-11西门子公司转子取样图。分流计或霍尔传感器串联在转子电路上，以检测转子中产生的无阻尼交流波形信号，并根据波形特征判断是否失步。为了实现自动有载重同步，必须满足以下几点：1 .改善电机的异步驱动特性；2.异步驱动特性曲线示意图。一般来说，电机容量越大，额定速度越慢，从电机的异步驱动特性图可以看出，压下越深，合理选择与电机相连的退磁电阻的电阻值可以改善电机的异步性。减小甚至消除电动机的异步制动力矩异步制动力矩的公式是：异步制动力矩与励磁电势的平方成正比，即与转子DC的平方成正比。消除异步b它会引起机组的振动，增加机组的机械和电磁损失，增加制动力矩等有害影响，但它在电机瞬态过程的全过程中也起着重要的积极作用。电机将依靠这一整步转矩，在准角度和强励磁的作用下，将电机的转子拉至同步。30，整个过程是：官桥灭磁改善了异步驱动特性，进入临界滑动负载，并在整个步骤中达到同步运行状态。31。结论：同步电机广泛应用于冶金、水利、石化、建材、矿山、电力等工业领域，完善的励磁控制