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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