某救助拖船軸發(fā)無法建立電壓故障處理案例

◎紀程 北海救助局

1.軸發(fā)簡介

某救助拖船在原“雙機雙槳”常規(guī)推進的基礎(chǔ)上，采用了混合推進方式，實現(xiàn)了“一機雙槳”推進功能。從而軸帶發(fā)電機也在原有勵磁系統(tǒng)基礎(chǔ)上進行了較大改進，使得軸帶發(fā)電機也可兼做同步電動機使用。

本船軸帶發(fā)電機（AVK DSU99KML1-4×2臺）為無刷勵磁同步三相交流發(fā)電機，額定輸出功率：2400kW；額定輸出電壓：400V；額定輸出電流：4330A；額定轉(zhuǎn)速：1523r/min。可作為同步電動機使用并具有異步啟動能力。

2.故障描述

某次航行過程中該救助拖船在某次主機恒速狀態(tài)下，其中一臺軸發(fā)投勵無法建立電壓。通過手動應急充磁后，投勵軸發(fā)仍無法建立電壓，從而導致軸發(fā)所帶側(cè)推等大功率負載無法供電運行。

3.勵磁系統(tǒng)原理

3.1 系統(tǒng)組成（圖1）

圖1 勵磁系統(tǒng)原理圖

G1/M1：主發(fā)電機定轉(zhuǎn)子繞組；

G2:勵磁機；

G3：G1的輔助勵磁繞組；

SR2-80：限流模塊；

Cosimat N：電壓調(diào)節(jié)模塊；

QPF：功率因數(shù)自動調(diào)節(jié)模塊；

V1：三相整流器 V30：晶閘管U30：控制晶閘管導通的控制模塊R30：降壓電阻；

K10/K1：外部控制繼電器觸點；

T6-T16：電流互感器；

R6、R16：可調(diào)電阻R21：電阻。

3.2 建立電壓過程

考慮到該船軸發(fā)可做同步電動機，并采用限流異步啟動方式，在同步電動機的啟動過程中，由定子繞組產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場同樣掠過轉(zhuǎn)子勵磁繞組而產(chǎn)生感應電流，經(jīng)轉(zhuǎn)子回路中的整流元件整流后會產(chǎn)生對異步啟動不利的附加轉(zhuǎn)矩作用，同時當感應電流過大時會導致整流元件或轉(zhuǎn)子繞組燒毀。

因此，在啟動初期需將轉(zhuǎn)子勵磁回路斷開，還需在轉(zhuǎn)子勵磁回路兩端并接相當于勵磁繞組直流電阻值5～10倍的降壓電阻器R來降低回路電壓，避免在轉(zhuǎn)子勵磁繞組兩端感應出很高的電壓，而導致繞組擊穿燒壞，同時起到降低轉(zhuǎn)子勵磁繞組產(chǎn)生的對異步啟動不利的附加轉(zhuǎn)矩作用?！?br>