同步电动机励磁知识详解 .pdfVIP

第一章基本知识

1.1同步电动机起动方式

同步电动机起动方式主要有异步起动和变频起动。变频起动需一

套专用调频电源，技术复杂且设备成本高，主要用于负载及转动惯量都

很大的大容量高速同步电动机，国内钢厂有几

套进口变频起动装置，其它行业一般不使用。异步起动是同步电动机常

用的起动方式，视供用电系统容量采用全压起动或降压起动，降压起动

分为电抗器降压和自耦变压器降压。

1.1.1电抗器降压起动

图1-1为采用电抗器降压起动主接线及投全压开关合闸控制回路

示意图。电抗器降压时施加于电机端电压电流降低的同时起动力矩相应

降低较大，适用于系统容量小不允许直接全压起动且对起动力矩要求不

高的机组，如供电系统容量小但又

要求起动力矩大的场合，需采用自耦变压器降压起动。电抗器降压起动

图1-1电抗器降压起动图1-2自耦变压器降压起动

时，合1DL,机组转速加速至投全压滑差时（约

0.9Ne）,JQY2DL

励磁装置投全压继电器动作，控制合闸，将母线

电压直接施加于电机定子。

1.1.2自耦变压器降压起动

图1-2示自耦变压器降压起动主接线及控制回路，两者都较电抗

器降压起动复杂。励磁装置投全压继电器JQY需控制2DL跳闸及3DL

合闸，操作顺序为1DL合闸2DL合闸JQY动作跳2DL,合3DL

不论全压起动还是降压起动，机组起动时间长短与起动时机端电

压及负载等有关，从励磁装置读写控制器上读出的机组各次起动时间有

些差异属正常。

1.2同步电动机无功调节特性

同步电动机正常运行时需从电网吸收有功，吸收有功功率

大小取决于所带负载及电机本身有功损耗。同步电动机无功决定于励磁

装置输出励磁电流，过励（超前）运行时，同步电动机向电网发无功；

欠励（滞后）运行时，从电网吸收无功；正常励磁运行时，既不发无功，

又不吸收无功，对应功率因数COS）=1。同步电动机V形曲线是指

I

电机定子电流和励磁电

流If的关系曲线，见图1-3

同步电动机V形曲线图表明，功

率因数为1运行时，定子电流最小，

在此基础上增/减磁,定子电流都将增

加，增磁时功率因数超前运行，减磁

时功率因数滞后运行。利用同步电动

机V形曲线这一特点，在励磁装置投

闭环之前，可以检查接入励磁装置用

于测取功率因数的PT及CT外部接

图1-3同步电动机V形曲线线是否正确。

利用同步电动机的无功调节特

性，工业现场实际运行时,同步电动机工作在超前状态，可以就地补偿

异步电机所需无功。

1.3同步电动机运行稳定性

同步电动机正常运行时，由从电网吸收的电磁功率Pem与负载功

率Pf维持动态平衡，电网电压及负载在正常波动范围内时，同步电动

机都不会滑出同步而失步，这由其功角特性决定，如图1-4所示。

功角特性：

彳

Pem=