同步电动机晶闸管励磁装置：特性、性能与工作原理详解

本案例详细探讨了同步电动机晶闸管励磁装置的应用和特点。同步电动机通常通过异步启动方式开始，先不接入直流励磁电流，而是依靠三相交流电源启动，当转速接近亚同步速（0.04~0.05）时，再接入直流励磁电源实现同步运行。传统的励磁系统主要依赖于直流励磁发电机和硅整流器，但现代技术已广泛应用晶闸管励磁装置，这是一套无触点控制的电子系统，显著提升了系统的可靠性和效率。 KGLF11系列晶闸管励磁装置以其独特的设计展现了优点。它采用三相全控桥整流固接励磁电路，优化了同步电动机的启动性能，可以更好地利用其启动扭矩，相比于半控桥整流电路更高效。装置与同步电动机定子回路独立，使得电机可以在高压（如3KV、6KV、10KV）或低压（如380V）电源下工作，且支持全压或降压启动策略。全压启动时，电机转速达到亚同步转速后投入励磁；而降压启动则在电机接近同步转速的90%时切除降压，加速至亚同步转速后再进行励磁。 晶闸管励磁装置具备电压负反馈功能，能自动保持基本恒定的励磁电压，当电源电压降低到预设值时，会自动增强励磁以保护电机。此外，装置还具备灭磁保护机制，在启动或停车时自动消除可能的感应过电压风险。用户还可以手动调节励磁电压和电流，以调整功率因数。在停车过程中，为了确保电机安全，要求在五秒内保持交流电源和触发装置同步电源的连接，以让全控桥电路处于“逆变”状态。 整个晶闸管励磁装置系统由主电路、灭磁、投励、电压负反馈、触发、逆变等多个环节构成。当同步电动机采用降压启动时，系统还需增加投全压环节，确保启动过程的顺利进行。图2-1和附图2-2提供了系统原理方框图和线路图，直观展示了各个部分的工作原理和相互关联。这种先进的励磁技术革新了同步电动机的运行模式，提高了电力系统的灵活性和效率。