采用数字技术对同步电机励磁柜的改造及应用

采用数字技术对同步电机励磁柜的改造及应用

陈新

武汉联华电气有限责任公司 430105

摘要：随着我国经济与科技水平的不断提升，各行业领域均在进行深化改革，以创新出更具科学性及技术性的高新技术，或是对原有生产设备进行改造，以便该设备拥有更为先进的施工工艺，进而协助该企业获得更大的经济效益。基于此，本文是围绕着同步电机励磁柜进行了讨论，以便展开对此种发电设备的改造活动，从而以将此设备切实可行的应用到工厂实际发电过程之中，以全面提升该企业的生产效率，而在此文中，与同步电机励磁柜改造有关的高新技术，即为当今市场普及范围最广的数字技术，事先，此文简要概述了此种装置的改造与利用历程。进而介绍了几种同步电机励磁装置的选择方法，并呈现出了这种融合性改造技术的特性及其此种装置所具备的实际运用原理，且将主电路参数的选择方向也确定出来，以便根据参数的设定值，更为科学的将电气接线装置的联机调试方式全面。

关键词：数字技术；同步电机励磁柜；改造；应用

1. 概述

同步电机励磁柜是一种作用能力极强的供电装置，其主要是安装于空压机上，其自身作为能源电源总装置，可以很好的为电压机提供电能，以便电压及在联合厂房之中合成生产用气，然而，当前，空压机在生产过程中时常会出现严重的故障，其主要原因除了该机械本身内部的零件出现老化、脱落等现象之外，还和同步电机励磁机柜的设计缺陷有着密切的关系。该设备在我国工业企业之中有着较长的使用史，因此，其控制系统仍然是由较为传统的机械自动化技术设置而成，进而，这就致使电机励磁柜在应用于实际供电操作之时，经常会出现精准度调节有误差，且无法持续性的为空压机供给电量，这也使得生产企业的生产进程受到严重阻滞，除此之外，电机励磁柜内部可以容纳超大功率的电量，当原始的内部控制系统无法检测出自身运行过程中所出现的故障之时，整个工厂之中与电机励磁柜相连的电气线路就容易被烧化，如若相关技术人员未能及时发现，该厂将面临着不可预估的严重后果。

2. 同步电机励磁控制装置的选择

同步电机励磁装置是以将同步电机与励磁装置相结合，继而通过一定的方式，让其产生电能，进而再完成一系列向外输出的过程，因此，若想针对同步电力改造，就要将同步电机励装置看作统一的整体，进而以提升此设备的电能输出率。而相关设计人员在规划改造方案之前，也需要对原始装置进行选择，以确保原始设备的性能较为稳定，可以参与到改造过程之中。且通常而言，相关设计人员需要从多个方面对此设备的性能进行考量：第一，励磁装置的运行状态良好，且并未受到损伤；第二：该装置能够完成异步启动过程。第三，能够及时实行灭磁工作，以避该装置漏电；第四，该装置需要具有灵敏的系统控制能力，且一旦呈现出异常运行状态，该装置还应该拥有极强的自我保护功能。第五，该装置还应该有着极强的稳定性，以便保障其处在持续性运行状态下，也不会由于负荷压力过大，进而以丧失其发电功能^[1]。

由以上对同步电机励磁装置提出的相关要求可知，将数字化技术应用于该装置之中，即可促使该装置以上功能特性能更为有效的得以强化。因此，相关设计人员便将数字化技术作为新型电机励磁装置改造的基础，进而再融合半导体可控流技术，以使得新型装置可以在具有超高灵敏性的控制状态之下，还能轻易的使得同步电机励磁柜控制自身电流的输出量。该厂对同步电机励磁装置改造的目的是提升其内部系统的控制能力，因此，相关设计人员应该装置的内部系统作为重点设计部位，而具有能将以上电机励磁装置的功能深度强化的控制系统是由单片机所构成，将其作为控制系统的中心元件，便可以在强化原始设备的既定功能之外，还能促使其具有超强的失步保护及高压保护功能，其励磁装置也可以更好的去抵抗外部干扰。由此可知，这种数字化控制装置是对同步电机整体运行过程进行数字化处理，以使得电机励磁装置具有超高的自我控制能力，进而向着“智能化”电力生产方向迈进^[2]。

3. 数字化同步电动机励磁装置的技术特性

1. 将数字化技术应用于同步电机励磁装置的改造过程之中，既能完整的维持此装置所具有的同步运行特性，还能使得电机具有极强的异步驱动功能，这种双型驱动装置，更能满足该厂对此装置时所提出的发电要求。

2. 数字化电机励磁装置所呈现出的强励整步性更为显著，相关技术人愿意以准角性为原则，促使该电机能够被更为平滑、可靠的拉入到同步运行状态之中，以快速完成异、同步运行转换的相关过程^[3]。

3. 除了要对该装置的控制系统进行改造之外，相关技术人员还按照相关设计规划 ，强化了保护系统的功能，促使励磁装置即便是在失步的状态之中，无论是呈现出带励失步还是失励失步的运行状态，该装置均能在保护系统的作用下，防止其内部电机受到损伤。

4. 数字式同步电机励磁装置的工作原理

数字式同步电机励磁装置的整体运行过程是由多个部件共同承担的，而其所实行的任何运行步骤均具有一定的原理。

将数字化技术应用于其中，其主桥之中的主控制单元便可以使得其所进行的相位相移工作更加“智能化”，这样一来，主控单元便能自主去控制相移位点，以及所触发的脉冲压力，使得未受到温度影响的位移精度保持在正常范围之中。

而在该装置的投励环节，该装置在运行之时，电机便处在较大临界滑差值之间，进而再由转子电压波形转件转换成方波，而在此之后，光耦隔离将作为介质，将此波形输入到电脑系统之中，以便以最佳投励角完成整体投励过程。

5. 关于主电路参数的选择

相关设计人员可以将初始电机的运行参数分析出来，只有这样，才能依照相关公式获取理想的数值，而根据此数值所挑选出来的电气元件才能更具有可应用性。其中所制作而出的可控制型硅板、二极管导体以及失电保护器等都可作为理想的电子元件，以安装于改造而成的数字式同步电力励磁装置之中。

结语

综上所述，当工业产气厂中的电机受到损伤之时，该企业将需要花费大量的维修费用，且耗费较长的维修周期，而这便无法充分保障该企业的既得利益。为解决此种状况，促使电机励磁柜设备能够长时间的维持在正常运行状态，以为空压机带来源源不断的电能驱动力，该厂便给技术研发部门下达了有关同步电机励磁柜设备的改造任务，其要求将该设备的内部控制系统设计得更为完善。

参考文献

[1]单秉昆.励磁机风罩联接螺栓断裂原因分析[J].通用机械,2019(12):51-53.

[2]史宁岗,黄盛华.同步电机励磁机高温解决方案研究[J].石油天然气学报,2019,41(6):145-148.

[3]杨龙,于洪立.交流励磁机故障原因及处理[J].鞍钢技术,2019(1):67-70.