TBL同步电机励磁系统

TBL-D系列同步电机数字可控硅励磁装置三、工作原理3.1主电路工作原理：本装置主电路采用三相半控桥式整流电路。整流变压器T的输出，经三相半控桥可控整流后输出脉动直流。控制可控硅的触发角，便可以调节整流桥输出的直流电压、电流。主电路中采用三相三角形RC吸收电路，以吸收各种过电压，以及电源和本电路可控硅产生的谐波干扰。在可控硅和整流二极管阴阳极之间产生的过电压，由RC阻容吸收电路吸收。每一桥臂均有均压电阻，以保证同一桥臂上的两只元件承受相同的电压，避免单只元件承受过高的电压而被击穿。整流变压器付边采用三只快速熔断器为直流侧短路和整流元件短路保护用。3.2.灭磁电路工作原理同步电动机异步起动时，转子开路感应电压将达到数千伏，会严重危及操作人员、同步电动机及励磁装置的安全。因此同步电动机异步起动时励磁绕组严禁开路。为了保证同步电动机的正常启动，转子正负半周的感应电流必须保证平衡，这样灭磁电压值就 要求 对教师党员的评价套管和固井爆破片与爆破装置仓库管理基本要求三甲医院都需要复审吗 尽量低（本装置的灭磁电压为零）。而灭磁过程结束后，装置将会输出励磁电压，灭磁电路两边也就同时被施加了励磁电压。如果不采取措施，灭磁可控硅就又会被触发导通，使灭磁电阻长期承受励磁电压而被烧断，造成灭磁电路失效。这是十分危险的故障。要避免上述故障的发生，就必须使装置的灭磁电压值要高于励磁电压的峰值。而且为防止电压波动和电网谐波的干扰，灭磁电压值甚至还要高一些。按照国家标准中有关电网电压允许的上下限要求和对谐波要求，特为本装置的灭磁电压值制定了下述公式：Umc=（U1cX2.5）4-这样，虽然灭磁电路较为可靠，但是由于同步电动机启动时的转子感应电流正负半波不平衡，会使同步电动机启动时间延长。为了解决这个矛盾，本装置灭磁电路的灭磁电压采用了分步骤自动整定的方法。同步电动机在启动时，投励继电器常闭点将16R与17R、18R并联，使同步电动机的感应电流在6D上的压降大为增加，灭磁可控硅易于导通（10V以下即可导通）。投励后，投励继电器吸合，16R与17R、18R脱开，回路总阻值增大，灭磁可控硅的导通触发电压上升至同步电动机励磁电压的2.5倍而不能被触发。这样就达到了兼顾同步电动机启动和灭磁电路可靠工作的需要。在投励之后，由于整流桥立即输出励磁电压、电流，可能使尚未关断的灭磁可控硅4V无法关断。因此，计算机控制移相电路自动在投励后将整流电压降低，使通过4V的电流断续，迫使其在电流过零时自关断。图中按钮MSB是灭磁检测按钮，用于检测灭磁电路是否正常。（注：装置运行中，严禁按此按钮）3.3.调节、控制单元工作原理：本励磁装置由TBL-D数字控制器根据程序和已经设定的参数控制启动和运行过程。在同步电动机异步起动过程中，整流桥可控硅无触发脉冲，整流桥无输出。灭磁电路受转子感应电压触发导通处于灭磁状态，将同步电动机转子感应电压泄放。当同步电动机转子转速提高到同步转速的90%时，计算机发出投全压指令，使连锁的定子侧少油断路器合闸，使同步电动机定子全电压运行（当同步机系统采用降压启动时）。当转速继续上升至亚同步转速（95%的同步转速）时，数字控制器发出投励指令，投励电路动作，控制触发电路发出脉冲，装置就顺极性向同步电动机励磁绕组投励，使同步电动机被拖入同步转速运行。当同步电动机进入同步运行后，数字控制器控制移相电路使整流桥输出励磁电压下降，迫使灭磁可控硅关断。之后，移相电路自动恢复至给定值。同时电压调节器使装置输出电压恒定。本装置的调节、控制单元安装在控制器内，可靠性高，无须更换，控制软件可不断更新升级。采用了大屏幕液晶汉字显示，简单直观，操作方便。可在允许范围内调节投励、投全压时间。可以检测并显示同步机启动过程中投励、投全压的时间（转子转速）。3.3.1计算机控制：本励磁装置的工作过程完全由TBL-D数字控制器根据程序和设定的参数来控制。数字控制器通过检测同步电机励磁绕组的波形，判断电机的工作状态，从而及时、准确地发出投全压、投励、移相等指令，以及主电路失控、灭磁可控硅导通、失步等故障报警。由于这部分是全数字电路，因而抗干扰能力强，检测可靠，无须调试，避免了运输及使用过程中由于震动造成的参数变化。3.3.2投励、投全压：数字控制器检测电路实时检测同步电动机励磁绕组波形。通过检测转子感应电压频率的变化确定投全压和投励的时间。同步电动机刚启动时，转子感应电压的频率为50Hz，以后随着转速的提高，感应电压频率快速降低。当此频率降低到5Hz时，转子的转速即为同步转速的90%，这时数字控制器立即发出投全压指令；当转子感应电压频率继续降低到2.5Hz时，转子的实际转速已经达到亚同步转速（同步转速的95%），也就是传统励磁装置所述滑差投励时间（转子滑差对应励磁绕组感应电压频率一个周波的1/2时间）为0.2秒时，数字控制器再发出滑差投励指令。为了方便用户的实际应用，投励时间可以在数字控制器计算机控制面板上修改（0.2〜0.3秒）。3.3.3后备投励为确保投励可靠，本设备还采用了后备投励。后备投励时间出厂设定为4秒钟。也就是在同步电动机启动4秒钟之后，滑差投励还没有满足，数字控制器将在下一个顺极性时间发出后备投励指令。3.3.4灭磁电路关断数字控制器在投励正常之后，会先将移相触发角调节到参数设定值，励磁装置便输出给定电压、电流，使同步电动机转子转速迅速达到同步转速。为确保灭磁电路在投励之后可靠关断，本装置计算机会将移相触发角调小0.5秒钟，以至在此时间内整流桥输出电压波形断续，如果灭磁可控硅没有关断，这时便可以可靠关断了。之后计算机恢复给定移相触发角，励磁装置稳定输出电压、电流。3.3.5失控保护整流装置是否失控 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 现于整流输出的波形。当装置正常工作时，整流输出的波形的低电平时间不会大于5ms；而失控时，低电平时间为6.67ms。本励磁装置的计算机系统便是通过检测整流桥输出波形，也就是检测整流桥输出波形的低电平时间是否为6.67ms，来判断主电路整流桥是否失控的。如果装置在运行过程中，检测到整流桥输出波形的低电平时间为6.67ms，计算机便立即切断触发脉冲，发出声、光报警，提醒工作人员注意。而由于我们主电路采用的是可控硅三相半控桥电路，励磁装置仍就输出电压、电流，保证生产的连续性。待安全停机后便可检修电路。有关三相半控桥的失控机理见附录一，波形见附图O3.3.6灭磁故障保护同步电动机在正常运行中，灭磁可控硅应该处于关断状态。但是由于某些不稳定因素的影响，灭磁可控硅在同步电动机启动之后未能关断，或者是在正常运行过程中，灭磁可控硅被误触发。这种故障会严重威胁励磁装置和同步电动机的安全。正常运行时灭磁可控硅导通，会使整流桥输出电压直接加在灭磁用板形电阻上，由于板形电阻阻值很小，会在灭磁回路上形成很大的电流，造成装置整流变压器过载。长时间的大电流也会使板形电阻烧毁，造成灭磁回路开路。假如这些故障没有被及时发现，当同步电动机启动或停机时，由于灭磁回路开路，几千伏的转子感应电压将会击穿励磁装置的整流元件，并危及操作人员的安全，甚至将同步电动机绝缘击穿，造成严重损失。本励磁装置独有的灭磁故障保护功能是利用计算机的高速巡回检测，及时发现灭磁电路的异常现象，发出灭磁故障报警，自动将同步电动机停车，保护同步电动机系统的安全，并且在计算机的液晶屏上显示故障类型，便于检修人员查找故障原因，尽快恢复生产。3.3.6失步故障保护当同步电动机发生失步故障时，在电机转子直流回路上，会感应出交变的电压。数字控制器可以检测到转子回路的所有交流分量，经过高速的分析判断，区分哪些是突发的干扰信号，哪些是暂时的同步摇摆信号，哪些是真正的同步机失步信号。在确认发生失步故障后，发出声、光报警信号，并且停止同步电动机的运行，保护系统安全。3.3.7移相控制电路移相电路由给定、反馈和有源滤波电路等环节构成。为触发电路提供移相电压，控制其移相角。三相电源经过同步变压器取样，经D12〜D17组成的三相整流电路整流，D11限幅，成为随三相电源电压变化的直流电压信号。此信号在RP09上与给定电压（RP10上的电压）相比较，就可在RP10的一端得到自动调节励磁的移相电压送至触发电路。由于三相电源的取样电压是脉动直流电压，使移相电压中含有很大的交流分量，电路中采用了由运算放大器组成的有源二阶滤波器，可靠的滤除了移相电压中的交流分量，与采用电容滤波方式的电路相比，有源二阶滤波方式响应速度快，没有电容的延迟作用，能快速响应三相电源的变化，调节同步电动机励磁，确保同步电动机不受电源变化的影响。滤波后的移相电压，送至触发电路，控制脉冲的移相角，调节励磁电压。3.3.8触发电路：触发电路由脉冲电路，功放电路，脉冲隔离电路等组成。本装置脉冲电路由三块集成电路TCA785组成。每一块TCA785输出一相脉冲，受同步变压器三相同步信号控制，三块输出各差120°的三相脉冲。