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同步电动机转子过电压的原因及保护措施


《电气与电控》 / 2012-07-12

     同步电动机转子过电压的原因及保护措施


      同步电动机的转子在以下几种情况下会出现过电压:


    (1)在异步启动过程中,转子励磁绕组两端将产生感应过电压,其大小与下述因素有关:


    1)与同步电动机启动时加于定子上的交流电压大小有关P166135。加于定子上的电压越高,转子感应的过电压越大。


    2)与同步电动机额定励磁电压的大小有关。额定励磁电压越高,转子感应的过电压越大。


    3)与接入励磁绕组回路的灭磁电阻的阻值大小有关。灭磁电阻的阻值越大,转子感应的过电压越大。当灭磁电阻的阻值为励磁绕组直流电阻的10倍时,转子感应的过电压的最大值为额定励磁电压的10倍左右。


    (2)由于励磁绕组相当于一个大电感,在投切励磁的瞬间,励磁电流不能突变,励磁绕组两端将出现浪涌过电压。由于浪涌过电压是瞬时冲击性过电压,其波形前沿陡度很大,所以浪涌过电压并不是均匀地加于励磁绕组的各部分,而往往加于刚进入绕组的第一匝或前几匝。浪涌过电压最大可达2000V,一般是在1000~2000V以内变动。


    (3)采用晶闸管励磁装置的同步电动机,在发生三相短路、两相短路、失步故障等情况下,由于励磁绕组中的交流电流变负时,晶闸管励磁装置不能使此电流流通,励磁绕组相当于开路,导致绕组两端产生过电压,其值可达转子额定励磁电压的10倍以上。


    为了防止转子过电压击穿励磁绕组绝缘和励磁装置中的晶闸管元件,一般可采取以下保护措施:


    1)在转子励磁回路中设置自动灭磁环节P550694,利用灭磁电阻来抑制转子过电压。


    2)在晶闸管整流桥臂上设置均匀电阻,使同相两臂上的晶闸管均匀承担或合理分担转子上的感应电压。均匀电阻值一般选为25kQ,阻值越小,均压性能越好,但消耗功率也越大。
 

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