同步电动机励磁系统日常维护及常见性故障分析处理

同步电动机励磁系统日常维护及常见性故障分析处理

戚明亮

（中国石油乌鲁木齐石化公司机电仪运维中心，新疆乌鲁木齐）

摘要：同步电动机是一种广泛应用于工业、电力系统和交通运输等领域的电动机。它的特点是转子转速与定子磁场转速保持同步，即转子转速恒定不变。为了实现这一特点，同步电动机需要一套励磁系统来产生和维持磁场。励磁系统是同步电动机的重要组成部分，其性能直接影响到电动机的运行稳定性、效率和可靠性。本文对同步电动机励磁系统日常维护及常见性故障分析处理分析。

关键词：同步电动机励磁系统；日常维护；故障处理；

1同步电动机励磁系统概述

励磁系统的主要作用是在同步电动机启动、运行和停机过程中，为转子提供直流电流，产生稳定的磁场。根据励磁电源的不同，励磁系统可以分为自励磁系统和他励磁系统。自励磁系统是利用同步电动机自身发出的交流电经过整流器变换成直流电，然后供给转子。他励磁系统则是利用外部直流电源为转子提供励磁电流。

励磁系统的基本原理是将交流电转换为直流电，并通过集电环引入到转子线圈中。在同步电动机启动过程中，励磁系统需要提供足够的励磁电流，使转子产生足够的磁场与定子磁场相互作用，从而实现同步启动。在同步电动机运行过程中，励磁系统需要根据负载的变化自动调整励磁电流，以保持电动机的稳定运行。在同步电动机停机过程中，励磁系统需要迅速切断励磁电流，避免因磁场突变而产生过大的电压冲击。

励磁系统的组成主要包括整流器、调压器、控制器等部分。整流器的作用是将交流电转换为直流电，常见的整流器有二极管整流器、晶闸管整流器等。调压器的作用是根据需要调整整流器的输出电压，以保证励磁电流的稳定。控制器的作用是根据同步电动机的运行状态，对励磁电流进行实时监测和调整，以保证电动机的稳定运行。励磁系统的性能对同步电动机的影响主要体现在以下几个方面：

（1）启动性能：励磁系统提供的初始励磁电流越大，同步电动机启动时的磁场越强，启动过程越快，启动扭矩越大。

（2）稳态性能：励磁系统能够根据负载变化自动调整励磁电流，使同步电动机在不同负载下都能保持稳定运行，提高运行效率。

（3）动态性能：励磁系统对励磁电流的快速调整能力，决定了同步电动机在负载突变时的稳定性和响应速度。

（4）可靠性：励磁系统的故障率直接影响到同步电动机的可靠性。一个高性能的励磁系统应具备较高的抗干扰能力、较低的故障率和较长的使用寿命。

2同步电动机励磁系统的日常维护

2.1励磁电源的检查与维护

励磁电源的稳定运行对励磁系统至关重要。日常维护中，应定期检查励磁电源的电压、电流输出是否稳定，有无异常波动。同时，检查电源线路是否完好，有无破损、老化现象。对于电源内部的元器件，如整流器、滤波器等，也应定期进行检查和清洁，确保其性能良好。

2.2励磁绕组的检查与维护

励磁绕组是产生磁场的关键部件，其状态直接影响电动机的性能。日常维护中，应检查励磁绕组的连接是否紧固，有无松动、脱落现象。同时，观察绕组表面是否有裂纹、烧蚀等损伤，如有应及时处理。此外，还应定期测量绕组的绝缘电阻，确保其绝缘性能良好。

2.3控制系统的检查与维护

控制系统是调节励磁电流的关键环节。日常维护中，应检查控制系统的各个部件是否完好，有无损坏、老化现象。对于控制系统中的传感器、执行器等关键部件，应定期进行校准和调试，确保其准确性和可靠性。同时，检查控制系统的软件程序是否正常运行，有无异常报错。

2.4环境与清洁维护

励磁系统的工作环境对其性能也有一定影响。日常维护中，应保持励磁系统的工作环境清洁、干燥，避免灰尘、油污等杂质进入设备内部。定期对励磁系统进行清洁，清除表面积累的灰尘和油污，确保散热良好。

2.5预防性维护

除了上述日常检查和维护外，还应进行预防性维护。这包括定期对励磁系统进行全面的检查和测试，以发现潜在的问题并及时处理。同时，根据设备的使用情况和制造商的建议，制定合理的维护计划，确保设备的长期稳定运行。

3同步电动机励磁系统常见故障及处理

3.1励磁电流异常

励磁电流异常是同步电动机励磁系统常见的故障之一。励磁电流异常可能导致同步电动机转速不稳定、功率因数下降等问题。励磁电流异常的原因可能有：

（1）励磁绕组短路或断路：检查励磁绕组是否存在损伤、断股、短路等现象，必要时进行修复或更换。

（2）励磁电源故障：检查励磁电源是否存在电压波动、电流不稳定等问题，必要时进行维修或更换。

（3）励磁控制器故障：检查励磁控制器是否工作正常，参数设置是否合理，必要时进行维修或重新设置。

针对励磁电流异常的故障处理：

（1）检查励磁绕组是否存在损伤、断股、短路等现象，必要时进行修复或更换。

（2）检查励磁电源是否存在电压波动、电流不稳定等问题，必要时进行维修或更换。

（3）检查励磁控制器是否工作正常，参数设置是否合理，必要时进行维修或重新设置。

3.2励磁电压异常

励磁电压异常可能导致同步电动机无法正常启动、转速不稳定等问题。励磁电压异常的原因可能有：

（1）励磁电源故障：检查励磁电源是否存在电压波动、电源故障等问题，必要时进行维修或更换。

（2）励磁绕组接触不良：检查励磁绕组接线是否牢固，接触是否良好，必要时进行重新接线或修复。

（3）励磁控制器故障：检查励磁控制器是否工作正常，参数设置是否合理，必要时进行维修或重新设置。

针对励磁电压异常的故障处理：

（1）检查励磁电源是否存在电压波动、电源故障等问题，必要时进行维修或更换。

（2）检查励磁绕组接线是否牢固，接触是否良好，必要时进行重新接线或修复。

（3）检查励磁控制器是否工作正常，参数设置是否合理，必要时进行维修或重新设置。

3.3励磁电流与电压不同步

励磁电流与电压不同步可能导致同步电动机运行不稳定、振动增大等问题。励磁电流与电压不同步的原因可能有：

（1）励磁绕组短路或断路：检查励磁绕组是否存在损伤、断股、短路等现象，必要时进行修复或更换。

（2）励磁电源故障：检查励磁电源是否存在电压波动、电流不稳定等问题，必要时进行维修或更换。

（3）励磁控制器故障：检查励磁控制器是否工作正常，参数设置是否合理，必要时进行维修或重新设置。

针对励磁电流与电压不同步的故障处理：

（1）检查励磁绕组是否存在损伤、断股、短路等现象，必要时进行修复或更换。

（2）检查励磁电源是否存在电压波动、电流不稳定等问题，必要时进行维修或更换。

（3）检查励磁控制器是否工作正常，参数设置是否合理，必要时进行维修或重新设置。

3.4励磁系统漏磁

励磁系统漏磁可能导致同步电动机磁场强度不足，影响其正常运行。励磁系统漏磁的原因可能有：

（1）励磁绕组损伤：检查励磁绕组是否存在损伤、断股、短路等现象，必要时进行修复或更换。

（2）磁轭松动：检查磁轭是否牢固，必要时进行紧固。

（3）励磁间隙过大：检查励磁间隙是否适当，必要时进行调整。

针对励磁系统漏磁的故障处理：

（1）检查励磁绕组是否存在损伤、断股、短路等现象，必要时进行修复或更换。

（2）检查磁轭是否牢固，必要时进行紧固。

（3）检查励磁间隙是否适当，必要时进行调整。

4结束语

总之，同步电动机励磁系统是实现同步电动机高效、稳定运行的关键因素之一。随着科技的不断进步和工业领域对高性能电机需求的增加，对同步电动机励磁系统的研究和发展也将持续深入。未来，我们将看到更多创新的励磁技术和方案的出现，为推动工业领域的可持续发展做出贡献

参考文献

[1] 任志鹏. 同步电动机励磁系统故障排查及处理[J]. 新疆有色金属,2023,46(4):75-77.

[2] 姜欣涛. 同步电动机励磁系统维护及故障处理[J]. 科技创新与应用,2013(23):115-116.