无刷同步电动机励磁资料汇编1017讲解Word下载.docx
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安装于电控室。
柜体采用钢质单柜体结构,柜体前门为玻璃门。
柜体尺寸:
700mm(宽)×
700mm(深)×
2200mm(高)。
安装方式:
柜体离墙800~1000mm安装。
WLK-03型无刷静态励磁装置
中国核工业电机公司产品发展史
WLK系列无刷静态励磁装置
第一代产品
(分立元件式)
WLK-01型
第二代产品
(微机型)
WLK-02A/02B型(数码显示,单板式)
WLK-02D型(数码显示,STD总线)
WLK-02H型(汉字显示,STD总线)
第三代产品
(双微机触摸屏式)
WLK-03SC型
1993年1997年2005年至今
WLK无刷励磁旋转整流器
配套电机容量<
1200KW
WLK-02型
4000KW
WLK-03B型配套电机容量<
4500KW
WLK-03B/B型配套电机容量4500~9000KW
1993年1997年2000年至今
BKL有刷同步电动机励磁装置
BKL-I/B、C、D型
BKL-101型
BKL-501T型
BKL-501H型
BKL-501SC型
1980年1998年2005年至今
DSB断电失步保护装置
(继电器式)
DSBI型
(PLC式)
DSBⅢ型
1980年2006年至今
BKL-G同步发电机机励磁装置
BKL-I/G型
BKL-101/G型
BKL-501G型,它励,单微机STD总线
BKL-501GH型,自并励,双微机STD总线
BKL-501GA型,它励,双微机STD总线
BKL-601GH型,自并励
BKL-601GA型,它励
WLK-03B旋转整流器主回路原理图
WLK-03B系列无刷励磁同步电动机
旋转整流器出厂试验大纲
一·
试验内容
1.接线正确性检查;
2.绝缘电阻检测及耐压试验
3.静态小电流通电试验
4.电机起动试验
5.灭磁电阻强制带电后自动退出性能考核试验
6.V形曲线测取试验
二·
试验目的
考核旋转整流盘是否达到设计要求的技术性能指标。
三·
试验方法
1·
对照旋转整流盘电气接线图,检查旋转整流盘上各类模块的装配位置,元件极性及连接线是否正确。
用数字万用表测量以下项目:
(WLK-03B,旋转整流器,此时未接交流励磁机电枢及转子绕组)
序号
万用表档位
红表笔
黑表笔
读数
备注
1
二极管
L2
A
0.3~0.6V
2
B
3
C
4
5
6
7
L1
8
9
10
11
12
13
RF
14
电阻档
30~150
三相对称
15
16
17
Ag
10~30
18
Bg
19
Cg
20
KQG
21
1~5
等于启动电阻阻值
22
500~700
23
24
2·
绝缘电阻检测及耐压试验
将整流盘上所有的半导体元件阴极、阳极用导线短接并连成一体接在L1上,将电源模块、控制模块、触发模块所有引出线端子用导线短接起来;
用1000V左右的兆欧表测量L1与旋转整流盘金属盘体之间绝缘电阻,阻值应大于0.5MΩ;
然后与同步电机转子一起做耐压试验,电压值参照转子耐压试验标准。
试验后拆除短接线。
3·
静态小电流通电试验
1采用三相调压器模拟交流励磁机,为旋转整流盘提供工作电源。
为了使整流桥输出为小电流,在灭磁电阻支路中串联一电灯BD2,在整流桥输出至电机转子回路中串联一电灯BD1(旋转整流盘单独测试时,可不接电机转子绕组,电灯直接连至整流桥输出正、负极上)。
下述试验时,三相调压器副边线电压调至120V。
K1三相刀闸1把
T10.5KVA~3KVA三相调压器1台
D11A二极管1N40071只
BD1、2白炽灯40W~100W/220V2只
2自动投励性能检测
合刀闸K1,经12秒左右,BD1灯亮,整流桥电压波形为全波整流波形。
详见下表
检测量
试验步骤
BD1
BD2
整流桥波形
①合K1
灭
无
②经12秒后
明亮
全波整流
3RF带电后控制性能检测
接3·
2步骤②,用导线短接L1、ZQA两点(即短接KQ可控硅,使RF电阻强制带电),可见BD1灯由明亮转为半亮,BD2灯由灭转为半亮,整流桥电压波形为缺相的全波整流波形,去掉短接线后,恢复至3·
2步骤②状况。
①短接KQ
半亮
缺相的全波整流
②去掉短接线
4KQ开通、关断性能检测
电机启动期间,KQ应导通,旋转整流盘投励后,KQ应由导通转为关断。
K1断开后,将二极管D1按试验接线图与C相可控硅并联,合刀闸K1,BD2、BD1灯全为半亮,整流桥波形为失控波形,经12秒左右,控制模块自动投励,BD1由半亮转为明亮,BD2由半亮转为灭,整流桥波形为全波整流波形。
失控波形
试验结束后拆除电灯、试验电源及二极管D1。
4·
电机起动试验
1滑环接线
将旋转整流桥上的L1、ZQA、L2分别接至三个滑环上,因从滑环上输出的是电压信号,电流很小,固可用较细导线连接。
L1、L2之间为转子电压信号Uf、ZQA、L2之间为灭磁电阻电压信号URF。
2录波器在电机起动过程中记录如下电量波形:
Uf:
同步电机转子电压;
URF:
灭磁电阻电压;
iD:
同步电机定子电流;
UFF:
交流励磁机励磁电压;
IFF:
交流励磁机励磁电流;
Un:
转速传感器输出电压。
3通过起动录波,从波形图上可看出滑差投励性能,灭磁电阻起动投入、投励后自动退出性能。
4在后面进行的V形曲线测取试验中,电机起动过程应录波,其中可记录同步电机转子电流if波形,由此可观察顺极性投励性能。
5·
电阻强制带电后自动退出性能考核试验
1滑环接线
将旋转整流桥上的KQG、ZQA、L2分别接至三个滑环上,KQG与灭磁可控硅KQ触发极相连,ZQA与灭磁可控硅KQ阴极相连,故通过滑环可将触发脉冲传送到可控硅KQ触发极上。
ZQA、L2之间可取出灭磁电阻电压信号URF。
因通过滑环的电流很小,固可用较细导线连接。
2试验步骤如下:
先将电机起动起来,电机进入同步转速后,将交流励磁机励磁电流调至50%Iffn,给KQ可控硅加上触发脉冲,持续2~3秒后撤除触发脉冲,观察灭磁电阻带电及自动退出情况,为观察方便可在ZQA、L2之间加一直流电压表,同时将整个过程用录波器记录下来。
在60%Iffn、70%Iffn、80%Iffn电流情况下重复上述试验。
3录波器在试验过程中可记录如下电量波形:
URF、iD、Uff、Iff、Un
6·
V形曲线测取试验
为了测取同步电机励磁电流,可将分流器FL通过滑环串入旋转整流桥输出回路,即将旋转整流桥正极与同步电机转子解开分成两端L1和L1’,用合适截面的导线将L1与L1’分别与两个滑环连接起来,测量电流用的分流器FL两端,通过炭刷接到上述两个滑环上;
另外一个滑环与整流桥负极L2相连。
从FL上可取出同步电机励磁电流If,从L1、L2之间可取出同步电机励磁电压Uf。
2电机起动时可用录波器记录如下电量波形:
Uf:
同步电机转子电压,取自滑环L1、L2上的电压信号;
if:
同步电机转子电流,取自滑环L1、L1’上的分流器FL信号;
ID:
Uff:
Iff:
Un:
从起动录波图上可看出顺极性投励性能。
3V形曲线测取
调节交流励磁机励磁电流,在各个不同的测量点上制表格记录如下参数:
iDIfUfIffUffcosφUD
iD:
同步电机定子电流
If:
同步电机励磁电流
同步电机励磁电压
交流励磁机励磁电流
交流励磁机励磁电压
cosφ:
同步电机功率因数
UD:
同步电机定子电压
WLK-02型旋转整流器电气原理图
WLK02型无刷励磁同步电动机系统
旋转整流器出厂试验说明书
1.接线
1.1对照旋转整流盘电气接线图,检查旋转整流盘上各元器件、各模块的装配位置、元件极性及连接线是否正确。
各模块至可控硅门极的连线应采用单芯带外绝缘层的软屏蔽电缆。
屏蔽层悬浮,不得与外壳等相连。
图一
1.2用数字万用表测量以下项目(见表一):
表一
T2A
0.8~1.2V
T1A
0.4~0.6V
1.2~1.5V
VCC
1.6~1.8V
0.5~0.7V
T2G
T1G
2.耐压试验
2.1将旋转整流器上所有半导体元件的阴极、阳极、控制模块所有引出线端子用导线短接起来。
用1000V左右的兆欧表测量L1与旋转整流器金属盘体之间的绝缘电阻。
阻值应大于0.5M。
2.22.1项合格后,保持原短接线,进行旋转真理盘单独耐压试验。
试验电压2400V,1分钟。
与同步电机转子一起做耐压试验时,也要按上述要求进行。
3.静态模拟试验
3.1小电流试验。
试验目的:
检查主回路接线是否正确,检查电源模块及控制模块逻辑动作是否正确。
a)接线及仪器,见下图
图二
K220V/5A电源开关
BD1,BD2,BD3220V/40W~100W白炽灯
BX4A保险
TB220V/500VA单相调压器
试验过程:
TB调到零位,接上220V交流电源,合K,接着调TB,BD1应逐渐变亮。
调TB使输出为80~100V左右。
这时BD1亮,BD2,BD3不亮。
经数秒钟后投励动作,BD3亮,BD2还是不亮,BD1亮。
经3~4秒钟后,BD3灭,BD2还是不亮,BD1亮。
用导线将T2A与ZQA(ZQ的阳极)短接,BD2亮,BD3亮,BD1转为不亮。
去掉短接线,BD2、BD3马上由亮转为不亮,BD1由不亮转为亮。
TB调回零位,断K。
见表二:
表二
灯
BD3
T2A送电
亮
经数秒后
经3~4秒后
短接T2A、ZQA
去掉短接线
d)重复上面过程,正确无误后,拆除外接线,恢复原接线。
3.2大电流试验
a)在条件不具备时,可不做本试验。
b)试验目的:
用三相调压器代替交流励磁机进行大电流试验
c)接线及所需仪器见图三
图三
TB三相调压器功率不小于相应的交流励磁机的容量
A直流电流表200A/75mV
FL分流器200A/75mV
V1、V2直流电压表200V
R2电阻300/10W
S2开关220V/2A
SB示波器20M
ZK自动空气开关380V/100A
d)调试步骤
对T1、T2可控硅模块进行强制风冷(电风扇等)。
合空气开关,逐渐提高TB的输出电压,直到V2表头指示值等于空载励磁电压值。
数秒钟后投励动作,电流表A有指示,电压表V1为0,示波器显示L1、L2之间波形如图四:
图四
按下S2开关,强制RF带电,这时V1有指示,A指示略有降低。
示波器显示如图五:
图五
松开S2开关,RF自动关断,这时电压表V1为0,A指示回到原值;
示波器显示L1、L2之间波形如图四。
4.落地试验
注:
该试验必须在静态模拟试验通过后才能进行
4.1试验内容:
a)电机起动试验
b)U型曲线测取试验
c)启动电阻强制带电并关断试验
d)手动灭磁试验
e)停机试验
4.2试验目的
考核旋转整流器是否达到设计要求的技术性能指标。
4.3主要仪器及设备准备工作
a)波形记录仪一台(最好采用数字式波形记录仪,并且至少有4个模拟通道和4个逻辑通道;
若采用光线示波器,则可采用16线光线示波器,并配备电阻箱一只)
b)简易静态励磁装置(以下简称静态励磁)一台。
见图六:
图六
K
三相刀闸
1只
15A带保险(BX)
TB
三相调压器
1只
380V/5KA
D1~D6
二极管
6只
20A/1000V
加散热器
SCR
可控硅
FL
分流器
20A/75mV
A
直流电流表
V
直流电压表
200V
c)投励控制板
由于在出厂调试时,一般采用降压起动,电机起动时间大大超过现场的电机起动时间。
为避免带励起动,静态励磁的投入时间由投励控制板控制,其原理就是判断滑差。
投励控制板一般由本公司提供。
其原理框图见图七:
图七
其中R2和S2是为强制启动电阻带电而设置的
4.4落地试验总体方案示意图,见图八:
图八
4.5落地试验接线,参见图九:
图九
4.6电机启动试验前的准备工作
a)对照图九,仔细检查接线
b)调波形记录仪
表2是要求的记录量。
根据表2的要求接好线,并根据电机参数,估算启动过程中各记录量的幅值。
以此调整波形记录仪,并做好标定工作。
c)调静态励磁:
合静态励磁电源开关,按住励磁控制板上的手动投励按扭不放。
调三相调压器,使静态励磁输出电流为空载励磁电流的1.2~1.5倍。
这时松开手动投励按钮,并断开电源,使励磁消失。
注意:
维持调压器位置不变,然后再合上静态励磁的电源开关,使其处于就绪状态。
这时静态励磁装置的电压表V有指示,但电流表A无指示。
表2
参数
测取值
在通道不足时
首选的测取量
备注
Uf
L1,L2
If
分流器FL1两端
URR
RR、L2
ID
定子电流互感器
Iff
静态励磁电流表
Uff
静态励磁电压表
UT2A
UT2A,L2
对于全压起动还应将投励滑差设在30ms档。
甚至可以按手动投励,使静态励磁先投励。
对于降压起动可根据具体情况将投励滑差设在30~100ms。
4.7电机起动试验
起动波形记录仪,立即合电机合闸断路器。
电机启动并加速。
当电机转速达到静态励磁投励控制板的设定值时,静态励磁投励(从静态励磁电流表可观察到)。
当电机转速达到控制模块的设定值时,控制模块发出的投励脉冲,电机随即进入同步。
对于凸极效应强的电机,控制模块也许不能捕捉着到合适的投励时机,这时电机进入同步运行,并延时数秒后投励。
注意:
在启动过程中,电压表V2指针开始指示很高。
然后电压下降并发生摇摆。
投励后,稳定在一个电压值。
电压表V1基本也是V2的指示,但投励后V1指示为0,表示启动电阻没有带电。
若启动过程中发现长时不投励(同步后20秒),或启动电阻带电(V2有指示),应停机检查。
解决问题后进入下一步调试。
4.8U形曲线的测取试验
ID同步电机定子电流
UD同步电机定子电压
If同步电机励磁电流
Uf同步电机励磁电压
Iff交流励磁机励磁电流
Uff交流励磁机励磁电压
cos同步电机功率因数
4.9启动电阻强制带电并关断试验
启动波形记录仪,并按下开关S2(见图八),持续1秒钟左右,然后松开S2,大约1秒钟后停波形记录仪。
从记录的波形或V2电压表上判断启动电阻是否带电及关断过程。
4.10手动灭磁试验
启动波形记录仪,然后断开静态励磁电源开关,持续10秒钟左右(电机空载运行,不会造成失步)。
再合上静态励磁电源开关,并手动投上静态励磁,直到电机主回路重新投励。
关波形记录仪。
4.11停机试验
电机启动后大约10分钟,就应停机。
首先启动波形记录仪,然后断开电机合闸断路器,再把静态励磁电流调到零。
断开静态励磁电源开关,停波形记录仪。
4.12再次启动时,必须间隔30分钟以上,启动时操作步骤按4.6,4.7进行。
随时监测T1,T2可控硅的温度。
如果试验中使用的波形记录仪通道不够,再次启动前可更换记录量。
为了在落地试验中出现滑差投励和计时投励两种现象,应适当调节电机启动时的定子电压。
5.整机动态试验
5.1整机安装完毕后,检查永磁体的极性(沿径相)是否一致。
检查转速传感器安装是否符合要求、转速传感器的接线是否正确。
在T1,T2可控硅上贴上35℃~70℃的测温片。
在启动电阻上贴上35℃~70℃,70℃~100℃的测温片。
5.2转子回路耐压试验见2.1及2.2
5.3整机起动前准备工作,图十为整机起动试验示意图
图十
整机启动所需的记录量见表3
表3
UD
定子电压互感器
通道不足时不接
UZS
转速传感器
并联1个10K电阻,峰值电压=6-20v
5.4合静态励磁电源,手动投励,使输出电流为励磁机额定励磁电流的60%~70%。
断静态励磁电源灭磁,数秒钟后合静态励磁电源,等待启动。
5.5启动波形记录仪,合电机合闸断路器,电机启动。
当转速表指示达到额
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