净化系统离心式锅炉引风机采用800kW的青同步电动机,它采用TH*MLF励磁电源,主要用于三相交流同步电动机励磁控制,其核心部件采用美国生产的高性能、高密度、大规模逻辑器件,使脉冲的移相、定宽、调制均实现数字化,触发器部分不需要任何调整,而且具有可靠性高,脉冲对称度高,抗干扰能力强,反应速度快等特点。
但由于该离心锅炉引风电动机的转子回路转子绕组的电感与电阻的比值较大,在该电源下,定子绕组在空载的状态下,转子回路中电流上升时间常数达10s左右,强励电流上升速度极慢,在起动中需要较长时间才能实现定转子磁场达到同步,也就是存在较长时间的暂态过程,较大程度地破坏了电气设备的各种性能,不同程度地缩短了同步电动机的使用寿命,所以尽可能地提高转子强励电流上升速度,缩短强励时间常数,是实现定转子磁场尽快达到同步的途径之一,也是使同步电动机尽快达到稳定运行状态的较好途径。所以在该电源系统中,很有必要采取措施提高离心锅炉式引风机强励电流上升速度,使该电动机较快地达到稳定状态。 间可以看作发生阶跃,转子电流增量的变化过程近似表达为AI=AI转子电流表达式为间常数,/RI.为转子电流初始值。 强励电流上升速度为可见,影响强励电流上升速度的因素有2个:①强励稳态电流。②转子时间常数。所以,提高强励稳态电流和减小转子时间常数,都可以提高强励电流上升速度,即缩短同步电动机暂态过程,使其较快达到稳定。 提高强励电流上升速度的措施影响强励电流上升速度的因素分析同步电动机转子回路可以看作1个电阻和1个电感元件串联组成的电路,如所示。 曲I步4劢机《芋电路其中,为励磁电源向转子提供的电压R为转子绕组电阻;i为转子绕组的等效电感;I为转子电流。在U上升较快时,其时间常数相对于转子时间常数很小的情况下,强励时提高强励稳态电流要提高强励稳态电流,就要设法提高强励电压,但我国励磁装置标准提出,励磁顶值电压一般为额定励磁电压的2倍,可较好地保证同步电动机转子绕组的热稳定性。因此,在离心式锅炉引风机起动时,调整强励电压为额定励磁电压的2倍为*佳。 调整转子时间常数减小转子时间常数*简单的方法是在转子回路中串入附加电阻AR,当AR =R时,时间常数减半,但由于这时AR上的功率损耗与R上的相等,故这种方案难于被接受。所以,可以采用励磁控制的方法来实现转子时间常数的调整,如所示,在励磁控制中引入转子电流负反馈以提高励磁回路等效电阻。 电气传动EA应用与方案中,将励磁装置视为线性放大器,将控制电压U.放大为励磁电压U,f/=*pU.,为励磁反馈系数。
引人转了SIEE*的进拉制当无励磁电流反馈时,控制电压和输入电压相等,即Ui励磁系统微分方程为当常数时,转子电流上升时间常数r=L/R.引入电流反馈后励磁电压=一I.励磁系统的微分方程变为=常数时,转子电流上升时间常数转子等效电阻为,等效附加电阻增量ARe =kpki,由电流反馈系数来调整等效电阻。与前述实际附加电阻AR的差别在于△Re不消耗功率,等效电阻反映为单位输入电压可生成的输出电流的能力。由于电流负反馈而使相同的输入电压有较小的输出稳态电流,为了保持相同的稳态电流,需要有更高的输入电压。在恒定的输入电压下,电流负反馈使强励电流上升过程中有不同的控制电压U.,从而有不同的励磁电压U对照式(2)、(3),在保持稳态励磁电压为强励顶值电压的条件下,可将励磁电流变化过程变为对应的控制电压变化过程为通过上述分析表明,这种控制方式在整个强励过程中,保持给定电压U.不变,控制系统简单,实施方便,提高了强励电流上升速度,并保持了稳态强励电流不越限,因此,匕较经济可行。
依靠强行励磁提高同步电动机的暂态稳定性主要取决于强励电流上升速度,提高强励初值电压可以提高强励电流上升速度。为保持转子绕组热稳定性,需及时限制强励电流顶值。采用转子电流负反馈的励磁控制可减小转子电流上升时间常数,其物理本质表现为:在到达稳态电流之前,自动提高强励电压,并自动限制稳态电流为标准值,这是提高强励电流上升速度的一种较好方案。增加供电电源的内阻抗,即变压器的短路阻抗。内阻抗越大,谐波分量越小。