同步电动机励磁系统常见故障判断与维修

万 青

（哈尔滨轴承集团公司 动能供应公司，黑龙江 哈尔滨 150036）

1 前言

同步电动机是属于交流电机，定子绕组与异步电动机相同，它的转子旋转速度与定子绕组所产生的旋转磁场速度是一致的，称之为同步电动机。它具有功率因数高，运行稳定、可靠，效率高，转速不随负载变化等优点，为此，广泛用于空气压缩机等设备。但很多时候也是用以改进供电系统的功率因数。同步电动机的起动过程比较复杂，常采用半控或全控桥式励磁装置（也称励磁柜），它是由整流电路和灭磁、移相、脉冲、投励等插件构成，下面就针对励磁系统的各钟故障快速判断与解决方法介绍给大家，仅供参考。

2 系统的工作原理介绍

励磁系统图见图 1。同步电动机起动过程中，灭磁环节工作使转子感应交变电流两半波都通过放电电阻，保证电机的正常起动，起动过程中整流电路可控硅处于阻断状态，当电机起动到亚同步速时（转差5%）投励环节自动发出投励脉冲使移相给定电压加到触发环节，触发环节发出脉冲到主电路可控硅上，于是投入励磁，同步电动机拖入同步运行。

图1 励磁系统图

3 常见故障的分析

3.1 运行中灭磁电阻Rfd1和Rfd2以及励磁柜内插件异常发热

电路原理系统图见图 2。首先检查各插件中整流桥臂是否有元器件短路或击穿,整流桥路的负载是否存在短路,以及控制用的电源变压器匝间有无短路。针对励磁柜内异常发热，除主回路长时间过载或环境温度高通风条件不好等原因以外，多半是由于灭磁晶闸管KG7和KG8在运行中误导通，使得泄放电阻Rfd1或Rfd2长时间处于接通电路状态，电流在此流过而散发出大量热量，有时会烧红，同时A1和A2间压降变小，使得励磁电压严重下降。

图2 KGLF11型、KGLF12型电路原理和系统图

3.2 灭磁晶闸管运行时异通的原因

（1）1W或2W电位器没有锁好，运行中产生震动使其改变了阻值而使晶闸管误导通，这种情况应重新调整1W或2W，并在调整好后锁紧。

（2）灭磁部分中的两只稳压管WY1和WY2电压温度系数不好。出现这种情况拆下只要作相对应更换即可。

（3）灭磁晶闸管导通开放电压整定值低。这种情况应按厂家要求重新整定，另外灭磁插件中常见的故障多为电阻烧损、振断或调整电位器断裂。

3.3 运行中励磁柜输出电流偏小或电流、电压突然全无

前者是指有电流输出但达不到正常运行参数的额定值。这种故障可在移相插件中寻找，与主回路各脉冲及投励插件无关，是给定和反馈的差值信号太小，一方面给定不够另一方面是反馈过强所引起。解决方法是重新调整给定和反馈电位器。正常运行中突然无电流、电压输出：这时同步电动机因失去直流励磁而造成失步，引起定子电流过大。这种故障与主回路元件及各脉冲插件无关，毛病出在公共环节即移相或投励插件上，为缩小查找范围可用一段辅助线将移相插件中的小可控硅短接，再插入通电，若有输出，故障就在该可控硅或投励插件上寻找，若仍无输出，故障一定在移相插件上。另外还有三方面原因也不容忽视（1）空气自动开关跳闸（2）TB4回路中的熔断器熔断（3）TB4一或二次短路。

3.4 励磁柜起动运行后正常但与同步电机配合不能自行投励

这种情况主要是由于同步电机高压柜内油断路器DL的辅助触点卡死、断裂或吸合后没有到位，使得给定电压没有加上所引起。处理办法：从新修复调整或更换即可。另外提一下同步电动机自行投励的控制原则，因同步电动机起动时，其转子回路的电流频率和定子回路的电流大小均能反映出转子的转速。所以它的控制原则有两方面；一是按转子回路频率原则投入励磁，二是按定子回路电流原则投入励磁。

3.5 励磁柜输出电流不稳和波动

如果是在正常运行值突然减小到某一值，有时又恢复正常运行值，一般是由于主回路有一相可控硅时通、断所引起。故障大部分集中在脉冲插件上，针对此种现象可逐一抽取脉冲插件板，观察输出电流是否稳定，该故障也可能是主可控硅性能不好或者触发脉冲小以及插件接触不良而引起。

3.6 励磁柜内插件中元件的虚、假和脱焊

这是励磁柜工作不稳定或不能工作的主要原因之一，也是在其它电子设备中常见的故障，产生的原因一是制造厂焊接的质量不过关，二是设备年头长维修次数多了，焊接工艺质量不到位，特别是各整流、稳压电路部分电阻、电容等，引线粗、容量大使用低瓦数的电烙铁焊接，难以焊接好容易构成假焊，时间一长加之振动等原因，会出现时通、断的毛病，另外有些元器件管脚未处理干净，就虚焊、假焊在电路板上，时间久了进一步氧化构成不良的接触，这种故障现象外观上很难被发现。解决处理办法是：首先对这些元器件管脚要处理干净搪好锡，对所有元件的引线在印刷板出孔后留出数毫米，弯成直角焊好以构成大面积接触和牢固可靠，还有要对较粗较大的引线、元器件加用75瓦电烙铁加热焊牢，这样经上述处理后，将大大提高可控硅励磁装置工作的可靠性和稳定性。

4 结束语

采用上述方法修理，不仅缩短了修理时间，而且还节约了材料降低了成本。经多年来的运行考验，设备性能运行良好，情况正常，有效提高了设备连续运行的安全可靠性。