同步電機(jī)勵(lì)磁原理

同步機(jī)勵(lì)磁控制系統(tǒng)的原理及應(yīng)用同步電機(jī)勵(lì)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(jī)的投勵(lì)方式同步電動(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)LZK-3G勵(lì)磁控制系統(tǒng)第一章序言同步電機(jī)由于其一系列優(yōu)點(diǎn)，特別是轉(zhuǎn)速穩(wěn)定、單機(jī)容量大、能向電網(wǎng)發(fā)送無(wú)功功率，支持電網(wǎng)電壓，在我國(guó)各行業(yè)已得到廣泛應(yīng)用。多數(shù)企業(yè)所用電機(jī)，一般異步電機(jī)數(shù)量較多，單機(jī)功率相對(duì)較小，且大多為380V低壓電機(jī)。異步電機(jī)在運(yùn)行中需吸收無(wú)功功率，對(duì)于一個(gè)較大規(guī)模的用電單位，電機(jī)的選用一般遵循如下原則：大功率、低轉(zhuǎn)速電機(jī)一般首選同步電機(jī)（隨著碳刷耐磨程度提高，許多大功率高速電機(jī)也越來(lái)越多的選用同步電機(jī)）。用電單位同步電機(jī)的運(yùn)行容量一般在60%~70%，而異步電機(jī)的運(yùn)行容量在40%~30%為佳。這樣同步電機(jī)輸出的無(wú)功功率與異步電機(jī)所吸收的無(wú)功功率相平衡且略有富裕。

序言同步電動(dòng)機(jī)在工業(yè)中的應(yīng)用：同步、異步電動(dòng)機(jī)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(fù)載的改變而改變不隨負(fù)載的大小而改變轉(zhuǎn)速

異步電動(dòng)機(jī)

同步電動(dòng)機(jī)使用異步電機(jī)需要對(duì)電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償

由于異步電機(jī)需從電網(wǎng)吸收無(wú)功功率，而功率因數(shù)是供電部門對(duì)用戶考核的一個(gè)重要指標(biāo)。一般采用以下方法進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償：

1.采用靜電電容器補(bǔ)償

2.采用同步電機(jī)過(guò)勵(lì)補(bǔ)償?shù)遣捎渺o電電容器補(bǔ)償存在以下缺陷：

序言采用靜電電容器補(bǔ)償存在缺陷1Q＝0.5CU在電網(wǎng)電壓高時(shí)，用戶無(wú)功補(bǔ)償需求量小，但電容量Q成平方關(guān)系變大，電容器補(bǔ)償無(wú)功會(huì)出現(xiàn)過(guò)補(bǔ)償現(xiàn)象；在電網(wǎng)電壓低時(shí)，用戶無(wú)功補(bǔ)償需求量大，但電容量Q卻成平方關(guān)系變小，電容器補(bǔ)償無(wú)功會(huì)出現(xiàn)欠補(bǔ)償現(xiàn)象；與我們期望的補(bǔ)償要求成平方關(guān)系相反的方向變化；2采用靜電電容器補(bǔ)償存在缺陷2

為了解決上述矛盾，許多場(chǎng)合采用功率因數(shù)自動(dòng)補(bǔ)償?shù)姆绞?，?dāng)功率因數(shù)過(guò)低的時(shí)候，增加電容器的投入數(shù)量；當(dāng)功率因數(shù)過(guò)高的時(shí)候，減少電容器的投入數(shù)量，通過(guò)有級(jí)切換電容器的投運(yùn)數(shù)量，達(dá)到功率因數(shù)的基本穩(wěn)定。采用這種方法，雖然能保持功率因數(shù)的基本穩(wěn)定，但畢竟是有級(jí)切換，不是無(wú)級(jí)連續(xù)的。為了保證功率因數(shù)的相對(duì)穩(wěn)定，斷路器需頻繁動(dòng)作，在容性負(fù)載下斷路器的頻繁切換，會(huì)大大降低其使用壽命；采用靜電電容器補(bǔ)償存在缺陷3、4許多場(chǎng)合為了追求較高的功率因數(shù)，經(jīng)常出現(xiàn)功率因數(shù)接近1甚至過(guò)激現(xiàn)象。由于異步電動(dòng)機(jī)是感性負(fù)載，電容器是容性負(fù)載，在有些特殊情況下甚至出現(xiàn)并聯(lián)諧振或串聯(lián)諧振，產(chǎn)生大電流或高電壓，損傷電氣設(shè)備；部分電容器的介質(zhì)含有氰化物，這些電容器報(bào)廢時(shí)還會(huì)造成一定的環(huán)境污染。同步電動(dòng)機(jī)通過(guò)增加電機(jī)的勵(lì)磁電流，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償

序言

在電網(wǎng)電壓U為常值，電磁功率為常值時(shí)，勵(lì)磁電流與功率因數(shù)的關(guān)系就可以由電樞電流得到，見(jiàn)左圖。調(diào)節(jié)勵(lì)磁就可以調(diào)節(jié)同步電動(dòng)機(jī)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(lì)磁電流If

同步電機(jī)工作U形曲線同步電機(jī)補(bǔ)償意義

這樣既提高同步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性，又給企業(yè)帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

序言目前同步電機(jī)的使用現(xiàn)狀

隨著現(xiàn)代化大生產(chǎn)的發(fā)展，機(jī)電設(shè)備越來(lái)越趨向大型化、自動(dòng)化、復(fù)雜化、生產(chǎn)過(guò)程連續(xù)化，由機(jī)電設(shè)備群體組成的系統(tǒng)一旦失效，就會(huì)對(duì)企業(yè)的安全生產(chǎn)及產(chǎn)品質(zhì)量造成極大的威脅。同步電機(jī)由于其具有一系列優(yōu)點(diǎn)，特別是轉(zhuǎn)速穩(wěn)定、單機(jī)容量大、能向電網(wǎng)發(fā)送無(wú)功功率，支持電網(wǎng)電壓，在我國(guó)各行業(yè)已得到廣泛應(yīng)用，特別是在特大型企業(yè)，大型同步電動(dòng)機(jī)擔(dān)負(fù)著生產(chǎn)的重任，其一旦停機(jī)或故障，將嚴(yán)重影響連續(xù)生產(chǎn)，特別嚴(yán)重的電機(jī)設(shè)備事故將導(dǎo)致停產(chǎn)時(shí)間的延長(zhǎng)，造成企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的嚴(yán)重?fù)p失，而長(zhǎng)期以來(lái)發(fā)生同步電動(dòng)機(jī)及其勵(lì)磁裝置損壞事故卻屢見(jiàn)不鮮。

序言同步電機(jī)的損壞主要表現(xiàn)1.定子繞組端部綁線蹦斷，線圈表面絕緣蹭壞，連接處開(kāi)焊；導(dǎo)線在槽口處斷裂，進(jìn)而引起短路；運(yùn)行中噪音增大；定子鐵芯松動(dòng)等故障。（見(jiàn)下一頁(yè)圖）2.轉(zhuǎn)子勵(lì)磁起動(dòng)繞組籠條斷裂；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)葉斷裂等故障。

序言轉(zhuǎn)子繞組剖面圖轉(zhuǎn)子模擬圖定子繞組

序言第二章

勵(lì)磁主回路的合理選配

傳統(tǒng)半控、全控橋勵(lì)磁主回路的比較改進(jìn)型半控、全控橋勵(lì)磁主回路比較勵(lì)磁控制系統(tǒng)主回路元件選配主回路的選擇勵(lì)磁柜主電路一般有四種主回路的選擇圖1圖2圖4圖3在起動(dòng)時(shí)左上圖正負(fù)方向電流明顯不平衡，產(chǎn)生直流電，引起電機(jī)遭受脈振轉(zhuǎn)矩強(qiáng)烈振動(dòng)，電機(jī)起動(dòng)過(guò)程所受強(qiáng)烈脈振是電機(jī)產(chǎn)生暗傷逐步損壞的重要原因之一。傳統(tǒng)半、全控橋主回路分析主回路的選擇圖一圖二圖一主回路的選擇上圖主回路在電機(jī)起動(dòng)時(shí)有：

因此出現(xiàn)如右圖二的轉(zhuǎn)子感應(yīng)電壓、電流曲線圖?，F(xiàn)將感應(yīng)電流做直流交流成分分解如下：圖二UfIf主回路的選擇不難看出電機(jī)啟動(dòng)過(guò)程中+if和-if相差較大，即：遠(yuǎn)大于主回路的選擇IfNS

圖二定子轉(zhuǎn)子示意圖電流if分解如上圖。If1分解為if2和if3。由于直流分量的存在，類似將轉(zhuǎn)子提前投勵(lì)磁，因而電機(jī)在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)作用下強(qiáng)烈脈震。電機(jī)脈震示意圖

主回路的選擇NSNSNSNSNSSNNSNS轉(zhuǎn)子中有直流分量；定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和轉(zhuǎn)子有相對(duì)運(yùn)動(dòng).定子電流也因此而強(qiáng)烈脈動(dòng)

電機(jī)起動(dòng)過(guò)程發(fā)出的強(qiáng)烈振動(dòng)聲，甚至在整個(gè)大廳內(nèi)都可以聽(tīng)到。而且這種脈振會(huì)一直持續(xù)到電機(jī)起動(dòng)結(jié)束才消失，電機(jī)起動(dòng)過(guò)程所受強(qiáng)烈脈震是電機(jī)損傷的重要原因之一。主回路的選擇Id實(shí)際定子電流曲線期望定子電流曲線T圖一：定子電流脈振圖0主回路的選擇傳統(tǒng)全控橋主回路

電機(jī)起動(dòng)時(shí)，隨著電機(jī)起動(dòng)過(guò)程滑差減小，轉(zhuǎn)子線圈內(nèi)感應(yīng)電勢(shì)逐步減少，當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速達(dá)到50%以上時(shí)，勵(lì)磁回路感應(yīng)電流負(fù)半波通路不暢，將處于時(shí)通時(shí)斷，似通非通狀態(tài)，同樣形成+if與—-if電流不對(duì)稱，由此同樣形成脈振轉(zhuǎn)矩，造成電機(jī)產(chǎn)生強(qiáng)烈振動(dòng)，損傷電機(jī)。因此傳統(tǒng)主回路逐漸被淘汰。改進(jìn)型全控橋式勵(lì)磁裝置主回路缺點(diǎn)：

采用逆變滅磁，可靠性低，穩(wěn)定性差電機(jī)運(yùn)行時(shí)滅磁電阻長(zhǎng)期發(fā)熱不能不停機(jī)更換控制組件停機(jī)要保正控制回路不失電主回路的選擇改進(jìn)型全控橋式勵(lì)磁裝置主回路

KZKQRf

觸發(fā)角為90度時(shí)輸出電壓Ud（1）采用全控橋式電路，停機(jī)時(shí)或失步時(shí)，其勵(lì)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(duì)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(jī)時(shí)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(jī)，往往出現(xiàn)正常運(yùn)行的勵(lì)磁裝置停車后不能再次順利開(kāi)車，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)主回路元件或控制回路損壞的實(shí)例。（2）采用全控橋式電路，由于勵(lì)磁繞組系電感性負(fù)載，當(dāng)可控硅導(dǎo)通角較小電壓波形出現(xiàn)過(guò)零時(shí)，就會(huì)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(lì)磁裝置的主電路，不能實(shí)現(xiàn)不停機(jī)完全更換控制插件。為了達(dá)到不停機(jī)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(yùn)行，一套熱備用。當(dāng)一套控制系統(tǒng)故障時(shí)，自動(dòng)切換到另一套備用系統(tǒng)。但是采用多CPU備份沒(méi)有實(shí)際意義，復(fù)雜的備份邏輯會(huì)減少系統(tǒng)的平均無(wú)故障工作時(shí)間，影響可靠性。主回路的選擇斷勵(lì)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(diǎn)，實(shí)現(xiàn)不停機(jī)更換勵(lì)磁控制插件線路相對(duì)簡(jiǎn)潔可靠主回路的選擇改進(jìn)型半控橋式勵(lì)磁裝置主回路特點(diǎn)

半控橋式勵(lì)磁裝置主回路

KZKQRf（1）電機(jī)在停機(jī)或失步時(shí)，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(lì)續(xù)流滅磁方式，或者兩者皆用。A:斷勵(lì)續(xù)流滅磁方式是在電機(jī)失步或停機(jī)時(shí)，勵(lì)磁控制系統(tǒng)立即停發(fā)觸發(fā)脈沖，通過(guò)控制回路斷開(kāi)勵(lì)磁主回路接觸器。依靠半控橋式結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行續(xù)流滅磁，這種滅磁方式獨(dú)立可靠B:阻容滅磁方式（見(jiàn)下頁(yè)圖），這種滅磁方式滅磁速度更快。改進(jìn)型半控橋主回路優(yōu)點(diǎn)

主回路的選擇

阻容滅磁是當(dāng)電機(jī)失步和停機(jī)時(shí)，勵(lì)磁控制系統(tǒng)適時(shí)提供給可控硅KM一個(gè)脈沖，利用電容C1關(guān)斷主橋路上的可控硅，使電容C2及電阻R4吸收轉(zhuǎn)子能量進(jìn)行滅磁，這種滅磁方式速度更快。主回路的選擇勵(lì)磁控制系統(tǒng)半控橋主回路優(yōu)點(diǎn)（2）滅磁電阻狀態(tài)；

采用半控橋式電路，就不會(huì)有電流從Rf、KZ回路續(xù)流，而是通過(guò)可控硅和最后一個(gè)導(dǎo)通的二極管，因此采用半控橋式電路滅磁電阻在運(yùn)行過(guò)程中處于冷態(tài)；主回路的選擇

半控橋式勵(lì)磁裝置主回路

KZKQRf勵(lì)磁控制系統(tǒng)半控橋主回路優(yōu)點(diǎn)（3）勵(lì)磁控制系統(tǒng)可以充分利用半控橋式主電路的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，不停機(jī)更換勵(lì)磁控制器；當(dāng)勵(lì)磁裝置控制部分出現(xiàn)故障時(shí)，可利用半空橋電路“失控”的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)不停機(jī)、不減載、不失勵(lì)的情況下從容更換。其基本原理如下：在投勵(lì)后拔控制插件，由于電機(jī)勵(lì)磁繞組的大電感特性，使一只可控硅始終處于開(kāi)通狀態(tài)，三分之二在整流狀態(tài)，三分之一在續(xù)流狀態(tài)。（如下頁(yè)圖）主回路的選擇

在選擇整流變壓器時(shí)，已合理選配二次電壓，使它既能滿足強(qiáng)勵(lì)要求，又在失控狀態(tài)下平均電壓與平時(shí)運(yùn)行電壓接近，滿足電機(jī)正常運(yùn)行對(duì)勵(lì)磁的需求。當(dāng)更換上備用控制插件后，勵(lì)磁裝置自動(dòng)轉(zhuǎn)入正常工作狀態(tài)。主回路的選擇勵(lì)磁控制系統(tǒng)半控橋主回路優(yōu)點(diǎn)主回路熔斷器的位置選擇

有些主回路采用六個(gè)快熔，分別對(duì)應(yīng)著各個(gè)可控硅和二極管，但按上圖位置安裝快熔更佳。

半控橋勵(lì)磁裝置主回路

KZKQRf減小諧波改善波形：盡管半空橋式電路比全控橋式電路諧波分量相對(duì)大些，但只要合理選擇整流變壓器參數(shù)，使勵(lì)磁裝置在正常運(yùn)行時(shí)導(dǎo)通角相對(duì)增大，將整流變壓器接成△/Y-11型，自動(dòng)抵消諧波的主要成分三次諧波，降低諧波對(duì)電網(wǎng)的影響。墊底處理避免失控：使用半控橋式電路，當(dāng)勵(lì)磁電流在很小時(shí)，會(huì)出現(xiàn)失控現(xiàn)象，而在同步電動(dòng)機(jī)這一特殊領(lǐng)域，勵(lì)磁電流很低會(huì)造成電機(jī)失步，所以正常運(yùn)行時(shí)，勵(lì)磁電流不應(yīng)很低，不應(yīng)該工作到失控區(qū)。通過(guò)設(shè)定墊底電壓（或電流）進(jìn)行處理，可使勵(lì)磁裝置在正常情況下不出現(xiàn)失控。主回路的選擇半控橋主回路的設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)半控橋主回路的設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)滅磁分級(jí)整定滅磁系統(tǒng)分兩種狀態(tài)。電機(jī)異步狀態(tài)時(shí)，KQ可控硅處于低通狀態(tài)，在較低電壓下及時(shí)開(kāi)通（類似于二極管），使電機(jī)起動(dòng)時(shí)正負(fù)半波電流對(duì)稱。電機(jī)在同步狀態(tài)運(yùn)行時(shí)，滅磁系統(tǒng)處于高通狀態(tài)，確保了可控硅KQ不誤導(dǎo)通，過(guò)電壓時(shí)又及時(shí)開(kāi)通，過(guò)電壓消失后及時(shí)關(guān)斷。

半控橋式勵(lì)磁裝置主回路

KZKQRf半控橋、全控橋主電路比較總結(jié)經(jīng)上述分析、比較，可以說(shuō)明：

在同步電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁裝置這特定場(chǎng)合，本著因地制宜的原則，主電路采用改進(jìn)型半控橋式電路的勵(lì)磁裝置，技術(shù)上更為先進(jìn)、完善，合理，有著全控橋式電路無(wú)法比擬的優(yōu)越性。

主回路的選擇勵(lì)磁控制系統(tǒng)主回路元件選擇a．滅磁電阻的選擇b.主回路元件的選擇主回路的選擇

半控橋式勵(lì)磁裝置主回路

KZKQRf第三章勵(lì)磁控制系統(tǒng)的投勵(lì)方式

滑差投勵(lì)1.傳統(tǒng)勵(lì)磁采用順極性投勵(lì)2.LZK微機(jī)型勵(lì)磁系統(tǒng)，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1-2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；4.1.2帶勵(lì)失步

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。

圖4-5BZT電路

4.1.3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4-6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。TU存在同步電機(jī)的電網(wǎng)電壓曲線僅有異步電機(jī)的電網(wǎng)電壓曲線

西門子公司采用了在轉(zhuǎn)子回路加互感器的方式

說(shuō)明書(shū)中強(qiáng)調(diào)在滑差大于3%時(shí)能可靠動(dòng)作。而現(xiàn)場(chǎng)工況中，經(jīng)常出現(xiàn)滑差小于3%；當(dāng)電機(jī)因轉(zhuǎn)子回路斷路而失步時(shí)，也同樣檢測(cè)不到電流信號(hào)，起不到失步保護(hù)的作用。很明顯保護(hù)存在死區(qū)。

圖4-10西門子公司對(duì)轉(zhuǎn)子采樣圖

圖4-11本公司對(duì)轉(zhuǎn)子采樣圖分流計(jì)

霍爾傳感器

在轉(zhuǎn)子回路上串接分流計(jì)或是霍爾傳感器檢測(cè)轉(zhuǎn)子里產(chǎn)生的不衰減的交變電流波形信號(hào)，根據(jù)該波形的特征來(lái)判斷是否失步。

4.3LZK型勵(lì)磁控制系統(tǒng)失步再整步技術(shù)為了達(dá)到帶載自動(dòng)再整步，必須要滿足以下幾點(diǎn)一：改善電機(jī)的異步驅(qū)動(dòng)特性

異步驅(qū)動(dòng)特性曲線示意圖

一般來(lái)說(shuō)，電機(jī)容量越大，額定轉(zhuǎn)速越慢，則由電機(jī)的異步驅(qū)動(dòng)特性圖看出，凹陷的深度越深，合理選擇接入電機(jī)的滅磁電阻的阻值，能夠改善電機(jī)的異步驅(qū)動(dòng)特性，消除凹陷；

二：減少甚至消除電機(jī)的異步制動(dòng)轉(zhuǎn)矩

異步制動(dòng)轉(zhuǎn)矩公式為：異步制動(dòng)轉(zhuǎn)矩與勵(lì)磁電勢(shì)E的平方成正比，即與轉(zhuǎn)子直流If的平方成正比，要消除異步制動(dòng)轉(zhuǎn)矩就是要進(jìn)行滅磁消除If。三：與電機(jī)所帶負(fù)載性質(zhì)有關(guān)

1.平穩(wěn)負(fù)載。如風(fēng)機(jī)、水泵等其負(fù)載特性與電機(jī)滑差有關(guān)；

2.脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩。