同步電動機勵磁系統(tǒng)常見故障判斷與維修

萬 青

（哈爾濱軸承集團公司 動能供應(yīng)公司，黑龍江 哈爾濱 150036）

1 前言

同步電動機是屬于交流電機，定子繞組與異步電動機相同，它的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度與定子繞組所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場速度是一致的，稱之為同步電動機。它具有功率因數(shù)高，運行穩(wěn)定、可靠，效率高，轉(zhuǎn)速不隨負載變化等優(yōu)點，為此，廣泛用于空氣壓縮機等設(shè)備。但很多時候也是用以改進供電系統(tǒng)的功率因數(shù)。同步電動機的起動過程比較復(fù)雜，常采用半控或全控橋式勵磁裝置（也稱勵磁柜），它是由整流電路和滅磁、移相、脈沖、投勵等插件構(gòu)成，下面就針對勵磁系統(tǒng)的各鐘故障快速判斷與解決方法介紹給大家，僅供參考。

2 系統(tǒng)的工作原理介紹

勵磁系統(tǒng)圖見圖 1。同步電動機起動過程中，滅磁環(huán)節(jié)工作使轉(zhuǎn)子感應(yīng)交變電流兩半波都通過放電電阻，保證電機的正常起動，起動過程中整流電路可控硅處于阻斷狀態(tài)，當電機起動到亞同步速時（轉(zhuǎn)差5%）投勵環(huán)節(jié)自動發(fā)出投勵脈沖使移相給定電壓加到觸發(fā)環(huán)節(jié)，觸發(fā)環(huán)節(jié)發(fā)出脈沖到主電路可控硅上，于是投入勵磁，同步電動機拖入同步運行。

圖1 勵磁系統(tǒng)圖

3 常見故障的分析

3.1 運行中滅磁電阻Rfd1和Rfd2以及勵磁柜內(nèi)插件異常發(fā)熱

電路原理系統(tǒng)圖見圖 2。首先檢查各插件中整流橋臂是否有元器件短路或擊穿,整流橋路的負載是否存在短路,以及控制用的電源變壓器匝間有無短路。針對勵磁柜內(nèi)異常發(fā)熱，除主回路長時間過載或環(huán)境溫度高通風(fēng)條件不好等原因以外，多半是由于滅磁晶閘管KG7和KG8在運行中誤導(dǎo)通，使得泄放電阻Rfd1或Rfd2長時間處于接通電路狀態(tài)，電流在此流過而散發(fā)出大量熱量，有時會燒紅，同時A1和A2間壓降變小，使得勵磁電壓嚴重下降。

圖2 KGLF11型、KGLF12型電路原理和系統(tǒng)圖

3.2 滅磁晶閘管運行時異通的原因

（1）1W或2W電位器沒有鎖好，運行中產(chǎn)生震動使其改變了阻值而使晶閘管誤導(dǎo)通，這種情況應(yīng)重新調(diào)整1W或2W，并在調(diào)整好后鎖緊。

（2）滅磁部分中的兩只穩(wěn)壓管WY1和WY2電壓溫度系數(shù)不好。出現(xiàn)這種情況拆下只要作相對應(yīng)更換即可。

（3）滅磁晶閘管導(dǎo)通開放電壓整定值低。這種情況應(yīng)按廠家要求重新整定，另外滅磁插件中常見的故障多為電阻燒損、振斷或調(diào)整電位器斷裂。

3.3 運行中勵磁柜輸出電流偏小或電流、電壓突然全無

前者是指有電流輸出但達不到正常運行參數(shù)的額定值。這種故障可在移相插件中尋找，與主回路各脈沖及投勵插件無關(guān)，是給定和反饋的差值信號太小，一方面給定不夠另一方面是反饋過強所引起。解決方法是重新調(diào)整給定和反饋電位器。正常運行中突然無電流、電壓輸出：這時同步電動機因失去直流勵磁而造成失步，引起定子電流過大。這種故障與主回路元件及各脈沖插件無關(guān)，毛病出在公共環(huán)節(jié)即移相或投勵插件上，為縮小查找范圍可用一段輔助線將移相插件中的小可控硅短接，再插入通電，若有輸出，故障就在該可控硅或投勵插件上尋找，若仍無輸出，故障一定在移相插件上。另外還有三方面原因也不容忽視（1）空氣自動開關(guān)跳閘（2）TB4回路中的熔斷器熔斷（3）TB4一或二次短路。

3.4 勵磁柜起動運行后正常但與同步電機配合不能自行投勵

這種情況主要是由于同步電機高壓柜內(nèi)油斷路器DL的輔助觸點卡死、斷裂或吸合后沒有到位，使得給定電壓沒有加上所引起。處理辦法：從新修復(fù)調(diào)整或更換即可。另外提一下同步電動機自行投勵的控制原則，因同步電動機起動時，其轉(zhuǎn)子回路的電流頻率和定子回路的電流大小均能反映出轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速。所以它的控制原則有兩方面；一是按轉(zhuǎn)子回路頻率原則投入勵磁，二是按定子回路電流原則投入勵磁。

3.5 勵磁柜輸出電流不穩(wěn)和波動

如果是在正常運行值突然減小到某一值，有時又恢復(fù)正常運行值，一般是由于主回路有一相可控硅時通、斷所引起。故障大部分集中在脈沖插件上，針對此種現(xiàn)象可逐一抽取脈沖插件板，觀察輸出電流是否穩(wěn)定，該故障也可能是主可控硅性能不好或者觸發(fā)脈沖小以及插件接觸不良而引起。

3.6 勵磁柜內(nèi)插件中元件的虛、假和脫焊

這是勵磁柜工作不穩(wěn)定或不能工作的主要原因之一，也是在其它電子設(shè)備中常見的故障，產(chǎn)生的原因一是制造廠焊接的質(zhì)量不過關(guān)，二是設(shè)備年頭長維修次數(shù)多了，焊接工藝質(zhì)量不到位，特別是各整流、穩(wěn)壓電路部分電阻、電容等，引線粗、容量大使用低瓦數(shù)的電烙鐵焊接，難以焊接好容易構(gòu)成假焊，時間一長加之振動等原因，會出現(xiàn)時通、斷的毛病，另外有些元器件管腳未處理干凈，就虛焊、假焊在電路板上，時間久了進一步氧化構(gòu)成不良的接觸，這種故障現(xiàn)象外觀上很難被發(fā)現(xiàn)。解決處理辦法是：首先對這些元器件管腳要處理干凈搪好錫，對所有元件的引線在印刷板出孔后留出數(shù)毫米，彎成直角焊好以構(gòu)成大面積接觸和牢固可靠，還有要對較粗較大的引線、元器件加用75瓦電烙鐵加熱焊牢，這樣經(jīng)上述處理后，將大大提高可控硅勵磁裝置工作的可靠性和穩(wěn)定性。

4 結(jié)束語

采用上述方法修理，不僅縮短了修理時間，而且還節(jié)約了材料降低了成本。經(jīng)多年來的運行考驗，設(shè)備性能運行良好，情況正常，有效提高了設(shè)備連續(xù)運行的安全可靠性。