某廠主要煉油裝置采用加拿大進(jìn)口的無刷勵(lì)磁高壓同步電動(dòng)機(jī)。圖 1 是煉油廠 4kV ， 60Hz ， 765HP 氫壓機(jī)縮機(jī)用電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁電路圖。

圖1

     1 、工作原理如下：圖中虛線框內(nèi)為旋轉(zhuǎn)部分。在同步電動(dòng)機(jī)主軸上安裝一臺(tái)三相交流勵(lì)磁發(fā)電機(jī)，該勵(lì)磁發(fā)電機(jī)的定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組與一般交流發(fā)電機(jī)相比是反裝的，即定子勵(lì)磁，轉(zhuǎn)子發(fā)電。定子勵(lì)磁繞組JLQ ，由 120V ， 60Hz 電源經(jīng)調(diào)壓器 TY 調(diào)壓，再由硅整流器 1ZL 整流后供給直流勵(lì)磁電源，與主軸一起旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子繞組 JF 發(fā)出三相交流電，該三相交流電經(jīng)硅整流管 1D ～ 6D 整流后供給同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組 LQ 勵(lì)磁電流。調(diào)節(jié)交流發(fā)電機(jī)定子勵(lì)磁繞組 JLQ 的勵(lì)磁電流，就可使勵(lì)磁發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子所發(fā)出的三相交流電壓得到調(diào)整，從而改變同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組 LQ 的勵(lì)磁電流。同步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)或停車時(shí)的滅磁環(huán)節(jié)和同步電動(dòng)機(jī)   的投勵(lì)環(huán)節(jié)都安裝在轉(zhuǎn)子上，均在旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下工作。這種由勵(lì)磁發(fā)電機(jī)從轉(zhuǎn)子發(fā)電，整流器在旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下進(jìn)行整流供給同步電動(dòng)機(jī)   轉(zhuǎn)子勵(lì)磁的方式，就不再需要有靜止部分和轉(zhuǎn)動(dòng)部分之間的相互接觸導(dǎo)電，完全省去了電刷和滑環(huán)的接觸。
     2 、故障現(xiàn)象：在一次正常停機(jī)后，再啟動(dòng)時(shí)發(fā)現(xiàn)該機(jī)空載電流由原來的 20A 增大到 50A （額定電流是 78A ），稍加負(fù)載后，電流即緩慢上升，幾秒鐘后，因過電流而保護(hù)停機(jī)，檢查負(fù)荷無問題，高壓柜控制正常，增大 JLQ 勵(lì)磁繞組勵(lì)磁電流時(shí)，電機(jī)定子電流減小。
     3 、故障分析處理：因電機(jī)能正常啟動(dòng)，說明電機(jī)控制回路基本正常，問題可能出在勵(lì)磁回路，根據(jù)同步電動(dòng)機(jī)的特性。如果在欠勵(lì)區(qū)，勵(lì)磁電流增加，電機(jī)定子電流減小，由上述現(xiàn)象，得到電機(jī)工作在欠勵(lì)狀態(tài)，但測(cè)量 JLQ 勵(lì)磁線圈電流，卻為正常值 5A ，所以問題可能在旋轉(zhuǎn)整流器上。
    處理過程簡(jiǎn)述如下：
    3.1 、該機(jī)功率因數(shù)表已壞，為了確定是否勵(lì)磁有故障，啟動(dòng)后從 60Hz 電源（變頻發(fā)電機(jī)）出線得知有功增加 0.1MW ，無功增加 0.3MVAR ，同步機(jī) JLQ 繞組勵(lì)磁電流增大至額定值時(shí)，勵(lì)磁發(fā)電機(jī)工作基本正常。
    3.2 、打開電機(jī)蓋，檢查電機(jī)各繞組無變色、霉斷等現(xiàn)象，檢查無刷勵(lì)磁部分，發(fā)現(xiàn)其穩(wěn)壓管 1WY 損壞，另一個(gè)引線松動(dòng)，更換后再啟動(dòng)，故障仍未消除。
    3.3 、停車馬上檢查各部分發(fā)熱情況，發(fā)現(xiàn)可控硅 2KGZ 發(fā)熱稍大，拆開勵(lì)磁發(fā)電機(jī)出線和主勵(lì)磁引線，測(cè)量各元件，發(fā)現(xiàn) 2KGZ 損壞，引起勵(lì)磁發(fā)電機(jī)一相短路，產(chǎn)生欠勵(lì)導(dǎo)致電磁轉(zhuǎn)矩太小不能牽入同步。
    3.4 、該可控硅型號(hào)為 GRWQ59 ，因無備件，且本地市場(chǎng)無該件購買，決定采用外形尺寸差不多的 500A/2KV 國產(chǎn)單向可控硅代用，更換后，運(yùn)行正常。
    4 、小結(jié)
    無刷勵(lì)磁裝置，因工作時(shí)不能檢查其電壓、波形等參數(shù)，檢查故障較為麻煩，只能從外部參數(shù)確定大概范圍，再用靜態(tài)測(cè)量的方法，檢查其故障點(diǎn)。從該機(jī)故障的情況看，是因?yàn)榉€(wěn)壓管損壞，啟動(dòng)時(shí)可控硅不導(dǎo)通，主轉(zhuǎn)子開路過電壓無法消除，引起可控硅 2KG2 擊穿短路，由于可控硅擊穿后，由原理圖看出將會(huì)引起勵(lì)磁發(fā)電機(jī) JF 一相短路造成主勵(lì)磁電流不足，引起本故障。為防止電機(jī)工件因環(huán)境不太好造成銹蝕而引起其它故障，所以本次檢修后，在整流器表面刷上一層絕緣漆，以保護(hù)這些元件免受環(huán)境不良而損壞。