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    同步電動機(jī)新型勵磁裝置技術(shù)改進(jìn)

    畢業(yè)論文網(wǎng) 2009/7/16

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       帶勵失步造成: 定子繞組綁線崩斷,導(dǎo)線變酥,線圈表面絕緣層被振傷,繼而過熱、燒焦、燒壞,甚至引起短路。轉(zhuǎn)子勵磁繞組接頭處產(chǎn)生裂紋,出現(xiàn)過熱、開焊、絕緣層烤焦; 鼠籠條(起動繞組)斷裂,與端環(huán)連接部位開焊變形,轉(zhuǎn)子磁板的燕尾楔松動、退出; 電刷滑環(huán)松動,定子鐵芯松動、噪聲大,嚴(yán)重時出現(xiàn)斷軸事故。
       2.3斷電失步: 是由于供電系統(tǒng)的自動重合閘ZCH裝置、備用電源自動投入BZT裝置動作或人工切換電源,使電動機(jī)暫失去電源而導(dǎo)致的。它對電動機(jī)的危害是非同期沖擊(包括非同期電流和轉(zhuǎn)矩沖擊)。這種沖擊的大小與系統(tǒng)容量、線路阻抗、電源中斷時間、負(fù)載性質(zhì),特別是與電源瞬停后又重新恢復(fù)瞬間的投入分離角θT密切相關(guān)。非同期沖擊電流的最大值出現(xiàn)在θT=180°+2nπ時,一般高達(dá)電機(jī)出口三相短路沖擊電流的1.4-1.8倍。非同期沖擊轉(zhuǎn)矩的最大值對于凸板式同步電動機(jī),將出現(xiàn)在θT=(130o-135o)+2nл時,對隱板式高速同步電動機(jī),則出現(xiàn)在θT=(120°-125°)+2nπ時,一般可高達(dá)電機(jī)出口三相短路時最大瞬時短路沖擊轉(zhuǎn)矩的3倍左右,即為電機(jī)額定轉(zhuǎn)矩的20-30倍左右。它將引起電機(jī)定子、轉(zhuǎn)子繞組崩裂、絕緣擠壞;大軸、軸銷和連軸器扭壞,進(jìn)而引起電機(jī)內(nèi)部短路、起火等事故。但當(dāng)θT=2nπ+Δθ時,非同期沖擊小于電機(jī)出口三相短路沖擊,不會引起電機(jī)損壞。
       對于380V低壓同步電動機(jī),所在電網(wǎng)一般容易不大,加上變壓器及線路阻抗相對較大,斷電失步對電機(jī)沖擊有限,一般不加斷電失步保護(hù)。
       2.4勵勵磁裝置的控制部分存在設(shè)計不合理環(huán)節(jié)。
       控制部分經(jīng)常出現(xiàn)晶閘管誤導(dǎo)通、脈沖丟失、三相電流丟波缺相、不平衡、勵磁不穩(wěn)定,引起電機(jī)失勵。同時插接件接觸不良。 四、同步電動機(jī)彩的勵磁新技術(shù)
       對同步電動機(jī)傳統(tǒng)勵磁裝置進(jìn)行技術(shù)改進(jìn),采用電腦、數(shù)字技術(shù)研制成綜合控制器,代替原控制插件,面板采用薄膜按鍵。性能穩(wěn)定、信號顯示直觀,便于值班人員監(jiān)控。綜合控制器采用了下列新技術(shù):
       1、主電路的改進(jìn)
       改進(jìn)后的勵磁主電路采用無續(xù)流二極管的新型半控橋式整流電路,如圖5所示。合理選配滅磁電阻RF,分級整定KQ的開通電壓,當(dāng)電動機(jī)&#8226;&#8226;在異步驅(qū)動狀態(tài)時,使KQ在較低電壓下便開通,電動機(jī)具有良好的異步驅(qū)動狀態(tài),有效消除了傳統(tǒng)勵磁裝置在電動機(jī)異步暫態(tài)過程中所存在的脈振,滿足帶載起動及再整步的要求; 而當(dāng)電動機(jī)在同步運(yùn)行狀態(tài)時,KQ在過電壓情況下才開通。既保護(hù)元器件,又在正常同步運(yùn)行時,KQ不誤導(dǎo)通。
       2、電機(jī)在起動及再整步過程中,按照“準(zhǔn)角強(qiáng)勵磁整步”的原則設(shè)計
       準(zhǔn)角強(qiáng)勵磁系指電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)入臨界滑差,按照電動機(jī)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、S極分別與轉(zhuǎn)子繞組產(chǎn)生的S、N極相吸),在準(zhǔn)角時設(shè)入強(qiáng)勵,使吸引力進(jìn)一步加大,這樣電機(jī)進(jìn)入同步便輕松、快速、平滑、無沖擊。投勵時的滑差大小,可通過數(shù)字式功能開關(guān)設(shè)定,改造厲的電動機(jī)起動及投勵過程的波形.
       對于某些轉(zhuǎn)速較低、凸板轉(zhuǎn)矩較強(qiáng)的電機(jī)空載或特輕載起動時,往往在尚未設(shè)勵的情況下便進(jìn)入同步,裝置內(nèi)具有凸板性投勵回路,在電機(jī)進(jìn)入同步后的1-2秒內(nèi)自動投勵,電機(jī)進(jìn)入同步后,電腦系統(tǒng)自動控制勵磁電壓由強(qiáng)勵磁恢復(fù)到正常勵磁。
       3、選用數(shù)字觸發(fā)器,提高觸發(fā)脈沖的精度。
       選用數(shù)字觸發(fā)器8253,提高了觸發(fā)脈沖信號的精確度。當(dāng)同步信號回路出現(xiàn)上升過零時,采用延時結(jié)束立即由硬件輸出脈沖的方式,當(dāng)滿足投勵條件后,電腦發(fā)出觸發(fā)脈沖指令,經(jīng)專用集成塊功放由脈沖變壓器輸出一寬脈沖,觸發(fā)可控硅。
       在同步信號及主回路處于正常的情況下,電腦系統(tǒng)能保證主電路三相電壓波形平衡,具有自動平衡系統(tǒng)。
       為使電動機(jī)中勵磁電壓不致過高、過低或失控,在控制電路中設(shè)有1K、2K、3K功能開關(guān)其中: 1K用來設(shè)定勵磁電壓的上限; 2K用來設(shè)定電機(jī)正常運(yùn)行時的勵磁電壓; 3K用來設(shè)定勵磁電壓的下限。投勵時,首先按1K強(qiáng)勵設(shè)定值運(yùn)行1秒,然后自動移至正常勵磁所設(shè)定的位置上。
       采用數(shù)字化薄臘面板開關(guān),按動上升鍵或下降鍵,可在1K及3K所設(shè)定的范圍內(nèi)調(diào)整勵磁電壓大小。采用電腦控制及數(shù)字開頭,使用權(quán)裝置性能穩(wěn)定,完全消除了電位器調(diào)節(jié)所帶來的溫漂、跳躍、卡死及易受干擾的弊端。
       4、電腦系統(tǒng)智能分析失步信號,準(zhǔn)確可靠地動作。
       當(dāng)同步電動機(jī)失步時,在其轉(zhuǎn)子回路產(chǎn)生不衰減的交變電流分量,通過測取轉(zhuǎn)子勵磁回路分流器上的交變電流毫伏信號,經(jīng)放大變換后輸入電腦系統(tǒng),對其波形進(jìn)行智能分析(未完,下一頁

      

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