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第二章励磁主回路的合理选配

传统半控、全控桥励磁主回路的比较改进型半控、全控桥励磁主回路比较励磁控制系统主回路元件选配主回路的选择第49页，共110页，星期日，2025年，2月5日励磁柜主电路一般有四种主回路的选择图1图2图4图3第50页，共110页，星期日，2025年，2月5日在起动时左上图正负方向电流明显不平衡，产生直流电，引起电机遭受脉振转矩强烈振动，电机起动过程所受强烈脉振是电机产生暗伤逐步损坏的重要原因之一。传统半、全控桥主回路分析主回路的选择图一图二第51页，共110页，星期日，2025年，2月5日图一主回路的选择上图主回路在电机起动时有：第52页，共110页，星期日，2025年，2月5日因此出现如右图二的转子感应电压、电流曲线图。现将感应电流做直流交流成分分解如下：图二UfIf主回路的选择不难看出电机启动过程中+if和-if相差较大，即：远大于第53页，共110页，星期日，2025年，2月5日主回路的选择IfNS图二定子转子示意图电流if分解如上图。If1分解为if2和if3。由于直流分量的存在，类似将转子提前投励磁，因而电机在旋转磁场作用下强烈脉震。第54页，共110页，星期日，2025年，2月5日定子电流也因此而强烈脉动电机起动过程发出的强烈振动声，甚至在整个大厅内都可以听到。而且这种脉振会一直持续到电机起动结束才消失，电机起动过程所受强烈脉震是电机损伤的重要原因之一。主回路的选择Id实际定子电流曲线期望定子电流曲线T图一：定子电流脉振图0第55页，共110页，星期日，2025年，2月5日主回路的选择传统全控桥主回路电机起动时，随着电机起动过程滑差减小，转子线圈内感应电势逐步减少，当转子转速达到50%以上时，励磁回路感应电流负半波通路不畅，将处于时通时断，似通非通状态，同样形成+if与—-if电流不对称，由此同样形成脉振转矩，造成电机产生强烈振动，损伤电机。因此传统主回路逐渐被淘汰。第56页，共110页，星期日，2025年，2月5日改进型全控桥式励磁装置主回路缺点：

采用逆变灭磁，可靠性低，稳定性差电机运行时灭磁电阻长期发热不能不停机更换控制组件停机要保正控制回路不失电主回路的选择改进型全控桥式励磁装置主回路KZKQRf触发角为90度时输出电压Ud第57页，共110页，星期日，2025年，2月5日（1）采用全控桥式电路，停机时或失步时，其励磁控制系统的灭磁回路采用逆变灭磁的方式，而逆变灭磁要求电网电压相对稳定、主回路（包括主桥6只可控硅、快熔、整流变压器等）及控制回路完好，停机时主回路电源不能马上停止。上述条件只要某一条件不能满足，将造成逆变灭磁不成功，造成逆变颠覆，损坏主回路元件及电机，往往出现正常运行的励磁装置停车后不能再次顺利开车，经检查发现主回路元件或控制回路损坏的实例。（2）采用全控桥式电路，由于励磁绕组系电感性负载，当可控硅导通角较小电压波形出现过零时，就会有电流从Rf、KZ回路续流，这也是采用全控桥式电路经常发生灭磁电阻发热的原因之一。（3）全控桥式电路作为励磁装置的主电路，不能实现不停机完全更换控制插件。为了达到不停机更换插件的功能，只能将控制系统做成双系统或多系统、互为热备用，即一套运行，一套热备用。当一套控制系统故障时，自动切换到另一套备用系统。但是采用多CPU备份没有实际意义，复杂的备份逻辑会减少系统的平均无故障工作时间，影响可靠性。主回路的选择第58页，共110页，星期日，2025年，2月5日断励续流灭磁或阻容灭磁，可靠性高系统可以利用半控桥式主电路的结构特点，实现不停机更换励磁控制插件线路相对简洁可靠主回路的选择改进型半控桥式励磁装置主回路特点半控桥式励磁装置主回路KZKQRf第59页，共110页，星期日，2025年，2月5日（1）电机在停机或失步时，主回路采用半控桥式电路，可根据工况选择阻容灭磁或断励续流灭磁方式，或者两者皆用。A:断励续流灭磁方式是在电机失步或停机时，励磁控制系统立即停发触发脉冲，通过控制回路断开励磁主回路接触器。依靠半控桥式结构特点进行续流灭磁，这种灭磁方式独立可靠B:阻容灭磁方式（见下页图），这种灭磁方式灭磁速度更快。改进型半控桥主回路优点

主回路的选择第60页，共110页，星期日，2025年，2月5日励磁控制系统半控桥主回路优点（2）灭磁电阻状态；采用半控桥式电路，就不会有电流从Rf、KZ回路续流，而是通过可控硅和最后一个导通的二极管，因此采用半控桥式电路灭磁