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1、 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 窟淤戈砧 撇 娜 龙分 琳 布 热 河南江河机械厂机动处 鲁豫奇 提要针 对 型高压同步电动机可控硅励磁装五在运行中 的 常 见故 障 , 从理论上进行详 细的分析 , 并提出解决故障的方法 。 关键词 同步电 动机励磁装五灭磁故降现象故障分析 同步 电动机因其运行功率因数较高 、 转 速平稳 、 机械效率高而广泛应用 于工矿 企业 生产中 。 励磁装置作为同步 电机的重要组成 部分 , 其运行和维护十分关键 。我 厂锻造车间
2、空 压站安 装的台空气压缩 机 , 用 、 高压 同步电动机拖动 , 该电机 采用南京电气控制设备厂生 产的 型可控硅励磁装置 。 在安装调试以及运行过 程中 , 励磁装置曾出现过一些故障 , 经我们分 析处理后 , 电机均恢复了正常运行 。 现将维修 励磁装置时所遇到的故障及其处理情况介绍 如下 。 正常运行时 , 灭磁可控硅 、 关断 , 所以放 电 电 阻 、 上无电流 流过 。 当 击穿损坏之后 , 放电电阻接入了回 路 , 上因有电流流过而温度升高 。 同时 , 由 于上流过 电流 , 其上形成 电压降 , 点的 电位比点低 。 所以 , 电压表测量的便不再是 励磁绕组上 的 电压
3、, 而是和两点间的电 压 , 故电压指示值降低了 。 、 , 。 。 灭磁可控硅损坏引起的故障 飞 故障现象 在运行过程中 , 值班 人 员发现号机组 的励磁装置运行不正常 , 励磁电压由正常运 行时的降低至 , 励磁 电流由正常运 行时的上升至 。 继续监视发现 , 灭 磁回路 的放电 电阻温 升 很高约 以上 停机检查后发现灭磁可控硅 己 被击穿损坏 。 见 图 。 故障分析及处理 放电电阻温度升高和励磁电压下降 的问题 如图所示 , 灭磁回路中的两 个放电 电 阻 、 是同步 电动机在起动 、 停车以及失 步过程中作为灭磁保护用的 , 以保护 同步 电 动机及励磁装置免受感应过电压 而击
4、穿 。 在 一 一叼沙 、 讥讥 一一 一卜气 丈 一一山月 洲二二 花花冬写解 解 三相月控硅盆沈桥 一 一 图灭磁环节主回路环节原理图 励磁 电流上升的问题 设备正常运行时 , 整流桥上 的只可控 硅是按 “ 的导通 时 间 间隔 , 由脉 冲插 件发 出双脉冲去触发一对可控硅导通 整流 , 以供 给励磁绕组电流 。 现在 , 由于的击穿导 通 , 在每一 个 “ 的导通时间内都叠 加 了 由 灭磁可控硅供给的电流 , 因此 , 从电流 表指示值上看到 , 励磁电流上升了 。 更换可控硅后 , 上述故障现象均 消失 , 设备恢复正常工作 。 1994-2010 China Academic
5、 Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 窟淤 戈 此 脉冲插件损坏引起的故障 故障现象 号 机 组在一次运行过 程中 , 曾出现如 下故障现象 高压开关柜开关动作跳闸 , 控制 脉冲插件线路原理图如图所示 , 用示 波器分别对个脉冲插件进行波形检测 , 发 现和的波形都正确 , 见图所示 。 而脉冲插件板上的波形不正确 , 如 图所示 。 根据这种情况 , 判断可能是脉冲线 路中的可控硅或三极管击穿 , 使 众众 月 、 , , 淤淤巍 诬诬 几味互一一 , 烈烈烈 。 占诬上上上上上 一一“ 丫 一 丁 鱿鱿鱿鱿鱿
6、 图脉冲插件线路原理图 台上励磁故障指示灯亮 , 铃声报警 。 故障分析及处理 引起 励磁装置故障报警有三种情况 励磁装 置的冷却 风机因发生故障而停转 , 风 机主回路 的交流接触器常闭触头闭合控 制回路 电源 自动空气开关发生故障跳 闸 , 其 辅助触头 动作主回路中保护可控硅的快 速熔断器烧断 , 其辅助触头动作 , 将快熔报警 回路接通 , 使报警继 电器动作 。 经检查 , 前两 种故障情况都不存在 , 那么只可能是最后 一 种情况造成励磁装置故障报警 。 造成这类故 障的原因比较复杂 , 可能是三相全控桥可控 硅 的触发导通 角不 对称或个别脉冲没 产生 , 致使主回路三相电流 不
7、平衡 , 其中一相电流 过 大 , 将烧断 , 并有 可能己造成可控硅 损坏 。 全面检查 主回路只可控硅 后 证实 , 确已击穿 , 而其余只可控硅 和 保护元件都完好无损 。 进一步对线路进行分析可知 , 造成该故 障现象的主要原因可能是两种情况各脉 冲插件上的电位器没调整好 , 使三相可 控硅 的触发角不对称个别脉冲插件板上 有元件损坏 , 造成脉冲丢失 。 由于在设 备出厂前都己调整好 , 并且在设备安装调试 过程中又重新做了调 整和整定 , 经检查只 都锁定得很紧 , 漆封完好 , 无松动现象 。 第一种原因可以排除 , 故障原因肯定是第二 种 , 即脉冲线路存在故障 。 处 的波形
8、表现为电容的充放电过 程 。 据此 , 把脉冲插件拆下 , 对各元件 进行检测 , 发现可控硅击穿 , 其余元 件均正常 。 到此设备故障的原因彻底查清 楚了 , 同时也证明了上述对故障的分析是 正确的 。 更换后 , 用示波器又进行了 全面检查 , 各检测点波形正确 , 脉冲波形完 好 , 脉冲时间间隔对称 。 开机之后 , 设备运 行正常 。 图各测点正确波形图 图故障波形图 励磁调节电位器损坏 引起的 故障 故障现象 下 转页 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved
9、. 经淤 戈滤 制保险即熔断器熔断电流只是额定电流的 倍 。 所以 只要交流接触器电磁铁气隙增大 , 就易引起 电机控制保险熔断 。 电源接线故障 控制电源和电机自保电源不同相 , 或控制电源 保险下口误接进不 同相电源 由于检修 、 改造接线错 误等造成 , 使保险两端电压为线电压而造成 保险熔断 。 转换开关故障 控制电源一般要经过转换开关来选择分配 , 实 施控制功能 。 有的转换开关上还同时接有零线 , 开 关发生机械故障 如散架时 , 可能引起控制电源在 开关上与零线搭接在一起而短路 , 见图 。 了 电机故障 因为同相的 自保电源通过保险给接触器线圈 供电 , 保险也连着电机的绕组
10、 , 所以一旦 电机绕组绝 缘老化或击穿接地 , 也可能造成烧保险 。 修复电机故障 。 在修复电机过程中 , 因为绕组 线径 、 缠绕匝数不合理 , 或在浸漆 、 烘干 、 上槽 、 绑扎 时有问题 , 可能引起电机修复后起动电流过大电机 空载电流一般为额定电流的左右 , 造成起动时 烧保险 , 这种情况易被修理者忽视 。 例如 , 我厂一型 号为 一 的风机电机 , 功率为 , 修复后投 入使用 , 空载起动时总烧保险 , 从电机接线板上拆下 电机接线 , 空试控制回路 、 主回路 , 一切正常接上电 机后 起动 , 起动瞬间测 量保险的 电压为左 右 。 这个电压是如何产生的呢因修复电机
11、后起动电 流比修复前大得多 , 这就必须考虑动力线电阻 , 接触 器吸合接通后 , 设 图中 五段动力线电阻为 。, 起 动电流为 。, 相电压为 , 很大的起动电流在 。 上产生压降为 。一。, 显然起动时点的电位为 从 一 。, 它略小于控制电源电压 , 则的电 压为 一 。, 而保险的电阻很小所以很 小的电压产生较大电流使保险熔断根据以上分析 , 可作如下改动就地取控制电源 , 方法是从电机空气 开关下口同相电源上引线 , 将这个电源先送到中控 室转换开关上 。 这样做不会破坏在中控室用开关操 作的开停车方式 , 经过改动后再次起动试车 , 电机 正常运行起来而不烧保险 , 这进一步说明
12、了 电机起 动瞬间 , 大的起动电流可使来自不 同地点的同相电 源在保险两端形成电压降 , 从而烧坏保险 。 毕住 住住口 口口口口口口口口口 圈万能转换开关控制原理圈 上接 页 在两台励磁 装置调节和运行过程中 , 励 磁电压和励磁电流有陡升陡降的现象 。 故障分析及处理 控制板上的励磁调节电位器用 于 调节主回路的只可控硅 的导通角 。 在每次 机组起动 , 以及在 电压变化 , 要求同步电动机 进相运行时 , 需要调节励磁 电压和 电流 。 由于 电位器接触不 良 , 便出现 了励磁电压 和 励磁电流的陡升陡降现象 。 用型多圈绕 线式电位器将两台励磁装置上的励磁调节电 位器换下后 , 从根本上解决了因调节电位器 接触不良造成的励磁电压 、 励磁电流不稳定 的问题 。 参考 文献 童诗白 模拟 电子技术基础 北京 人民教育出 版社 ,