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同步电动机的失磁表现出的现象


《电气与电控》 / 2012-07-10

    同步电动机的失磁表现出的现象和后果及发现同步电动机失磁运行的处理方法


    在同步电动机的运行过程中,由于转子励磁回路某处断路或接触不良、励磁绕组匝间短路、励磁机或晶闸管励磁系统发生故障等原因,转子失去直流励磁电流,转子磁场消失,这种现象称为同步电动机失磁。


    同步电动机一旦失磁,将出现以下现象:


    (1)定子电流表示值升高并摆动。定子电流升高原因是:电动机失磁后,由于它所拖动的机械负载不变,定子电流中的有功分量几乎不变。而同步电动机的气隙较大,异步运行时,需从电网吸取大量无功电流来励磁P165659,因此定子电流可能超过额定值。但定子过电流一般不会很大,只有额定电流的1.2倍左右。


    定子电流摆动是转子中的交流电流和转子的直轴、交轴磁路不对称引起的。定子电流的摆动程度与转子励磁绕组的电阻大小和转子结构有关。


    (2)无功功率表示值变为负值。同步电动机正常运行时,为了补偿电网功率因数,处于过励状态,它从电网吸取有功功率的同时,向电网输送感性无功功率。失磁后,同步电动机变为异步运行,气隙磁场主要靠从电网吸取大量感性无功功率来建立,因此无功功率表示值变为负值。


    (3)转子电流表示值为零或接近于零。如果是转子励磁绕组断路而引起同步电动机失磁,则励磁回路中无电流通过,转子电流表示值为零,有可能在断路处产生很高的感应电压而击穿绕组绝缘或损伤励磁设备。
 

  如果励磁系统发生故障而引起同步电动机失磁,且励磁绕组经过灭磁电阻短接,则励磁绕组切割定子旋转磁场而产生感应交流电流。转子电流表是为了测量直流励磁电流而设置的,所以只能指示很小的数值,即示值接近于零。


    (4)转子电压表示值很大或为零。当同步电动机失磁时,转子电压表的示值与励磁绕组是否经灭磁电阻短接有关。如果励磁绕组未经灭磁电阻短接,则在失磁瞬间,由于励磁绕组两端产生很高的过电压,经二极管接在励磁绕组两端的转子电压表的示值将很大,甚至指针摆到死点。如果励磁绕组经灭磁电阻短接,则灭磁电阻越大,转子过电压越高,当灭磁电阻为转子励磁绕组热态电阻的5倍时,转子过电压值为额定值的2~4倍。但是,此时由于转子电压表被灭磁晶闸竹或二极管短接,其示值为零。


    同步电动机失磁异步运行时,由于定子过电流不大,电动机出力不减,运行中无异常声音和振动,不易为值班人员所发现P171620,电动机可能因异步运行时间过长而过热烧毁。因此,值班人员应经常注意观测定、转子电压和电流的变化。一旦发现同步电动机失磁运行,应立即切断电源,使电动机停车,查明并消除失磁原因。

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