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1、lzk-同步电动机可控硅励磁装置说明书 作者： 日期：LZK-3同步电机可控硅励磁装PLC全控桥型产品说明书苏州市友明科技江苏省苏州市高新技术产业开发区滨河路229号 ：0512-68254782 ：0512-68257376 ：215011目 录一、概述二、 LZK-3型同步电动机励磁屏的技术性能三、 LZK-3型同步电动机励磁屏的工作原理（一） 主电路介绍（二） 脉冲触发环节原理介绍（三） 投励环节介绍（四） 失步保护（五） 失步后带载再整步过程（六） 后备保护环节（七） KQ可控硅误导通检测（八） 缺相检测（九） 信号回路说明（十） 控制回路说明四、 LZK-3型综合控制器参数设定五、
2、系统试车及调试六、 操作规程七、 出厂整定数据和说明八、 订货需知九、 附图一、 概述(一) 用途： 本装置既可供拖动空载、轻载或重载起动的同步电动机电机配套恒定励磁用。如：球磨机、鼓风机、压缩机、制氧机、水泵等设备。也可供带动冲击性负荷的同步电动机励磁用，如轧钢负荷。(二)特点: 本装置采用先进的微电脑及数字化控制技术，功能完善，操作简便，性能稳定可靠。本装置规格划分：型号适用范围LZK-3A630KW及以下电机LZK-3B630KW以上电机 注：当整流变压器容量不大于30KVA时，整流变压器安装在本励磁装置内，当整流变压器容量大于30KVA时，其整流变压器安装在本励磁装置外本励磁装置所配整
3、流变压器容量按1.5 UfIf计算，式中Uf为同步电动机铭牌额定励磁电压，If为额定励磁电流。 特殊规格可以另行订货。(三) 本装置适应以下工作环境：1. 周围介质温度不低于10，不高于50。2. 周围介质相对湿度不大于85%相对于温度20。3. 没有导电及易爆炸尘埃，没有腐蚀金属和破坏电气绝缘的气体场所。4. 无剧烈振动和冲击及垂直斜度不超过5的场所。(四)外形尺寸表GGD型宽高深LZK3A8002200600 (800)LZK3B10002200600 (800)二、LZK-3型同步电动机励磁屏的技术性能主电路采用无续流二极管的三相桥式全控整流电路及先进成熟的自冷式热管散热技术，取消了冷却
4、风机,使用寿命长，运行无噪声；采用新颖的LZK-3型同步电动机励磁调节控制器为装置的控制核心,可任意设定为闭环可调的恒功率因数、恒电流、恒电压或恒触发角度运行方式，且四种运行方式自动跟踪工作点,可实现无扰动切换。LZK-3型励磁调节器采用功能模块组合的设计方式,并具有充裕的功能扩展单元,装置采用双或单励磁调节器通道,主备用或手动/自动通道间设有自动跟踪装置可实现通道间无扰动自动切换。励磁调节器采用厂用交流220V电源和直流电源双回路供电并可实现自动无扰动切换。正常时采用交流供电。且装置具有失步保护直接跳闸和带载自动再整步功能,能满足各种负载情况下起动同步电动机的要求，如重载、轻载或冲击性负载的
5、同步电动机，都能一次起动成功并可靠运行。技术性能的主要特点如下：1. LZK-3型同步电动机励磁装置，通过合理选配灭磁电阻RF，分级整定灭磁可控硅KQ的开通电压,使电机在异步驱动状态时，KQ在较低电压下便开通，故具有良好的异步驱动消除了原励磁屏在电机异步暂态过程中所存在的脉振，满足带载起动及再整步的要求；而当电机在同步状态时，KQ在过电压情况下才开通，既起到保护器件的作用，又使电机在正常同步运行时，KQ不误导通。2. “准角投励,并有后备计时投励环节，具有强励磁整步的功能。电机可在全压或降压条件下可靠拉入同步.启动过程平滑、快速、可靠。3. 具有完善可靠的带励失步、失励失步保护系统，保证电机在
6、发生带励失步和失励失步时，快速动作，保护电机，使电机免受损伤.4. 具有快速可靠的灭磁系统,可使电机在遇到故障，被迫跳闸停机时，明显减少其损伤程度。5. 在电机失步后，可根据现场工况选择跳闸停机或不停机带载自动再整步。当采用不停机带载自动再整步方式时，整个过程平滑、快速仅需数秒钟，不损伤电机，不必减负载，并设有后备保护环节，以保证电机的平安运行。6. 输出励磁电压和励磁电流的调节范围为电动机额定电压和额定电流的30%160%，在调整范围内调整励磁参数，电动机不会失步。7. 当电网电压波动时10至15范围内，励磁装置能保持恒定励磁或恒功率因数运行，并具有三相自动平衡功能，即在正常励磁范围内不需调
7、试，励磁装置输出电压波形始终三相平衡。一旦出于外部原因造成丢波如断线、缺相等，装置具有自动报警及汉字指示系统。8. 装置具有故障自诊断系统，对相应故障具有记忆及读出功能。9. 当电网电压低于额定值80%时,励磁系统能够在0.1S内提供1.6倍的强励,允许强励时间为50S.10. 能与防冲击保护配合，动作于灭磁再整步或跳闸停机。11. 采用按键设定调整励磁参数、选择励磁方式。改变了原采用电位器调整励磁存在的种种弊病。12. 与同步电动机定子回路没有直接的电气联系，因此同步电动机定子回路可根据具体情况设计为高压3-10KV或380V全压起动或降压起动不受限制。13. 。装置控制回路以LZK-3型控
8、制器以下简称控制器和可编程序控制器PLC或LOGO!以下简称PLC为控制核心，线路简洁可靠。励磁输入电源为交流三相四线380V/220 V。励磁控制器采用交流220V电源和直流电源双回路供电,并可实现自动无扰动切换.正常时采用交流供电。14. 装置具有准确的机组运行累计计时的时钟系统。15. 装置具有远程和就地录波功能,便于对电机启动及运行暂态过程进展捕捉和分析。16. 控制器主芯片采用16位微处理器80C196,指示系统采用液晶汉字显示，功能选择及参数设定采用菜单操作，非常直观和简便。并可通过内部综合控制器的RS485、RS232、TTL、Modem标准接口与上位PC机实现联网通讯，上位机可
9、实时显示、记录现场的运行参数；也可通过输入密码在线设定、修改控制器的实时运行参数，改变其运行的方式。能够满足远程遥信、遥测、遥控.遥调的计算机集散控制功能要求。二、 LZK-3型同步电动机励磁屏的工作原理原理方框图如图-1所示：(一) 主电路介绍1. 主电路采用无续流二极管的三相桥式全控整流电路。 电动机开、停位置信号按键及显示系统 同步变压器 电源同步电路功率因数变送器 整流变压器转子绕组FLZQ 脉冲功放KQ单片机系统 数字触发器功放电路驱动KQJ、LCJ、LZJ、SZJ、BXJ、TYJ各功能继电器过零比拟电路信号变换处理防冲击保护动作KQ误导通检测 通讯遥控遥调 图-1工作原理方框图通过
10、面板上的按键及显示屏或通过上位PC机，可以设定或修改励磁装置的实时运行方式选择恒功率因数、恒励磁电流、电压或恒触发角度运行方式或励磁参数，改变可控硅的触发控制角，调整输出励磁电流、电压的大小。由于励磁电流、电压已设定上、下限，调整输出时能保证电机运行中励磁电流、电压不致过高、过低。 图-2励磁装置主电路2、电机的异步驱动电路由可控硅KQ、二极管ZQ及RF组成。见图 1当电机在起动或再整步暂态过程的异步驱动阶段，主电路整流桥上的可控硅处于阻断状态，控制电路在转子感应电压的正半波起始阶段，使可控硅KQ及时导通；而在负半波时，通过ZQ ；使转子感应交流电流的正、负半波都通过电阻RF流通，且正、负半波
11、电流对称，以保证电机具有良好的异步驱动特性。当电机在起动及失步再整步的暂态过程中，KQJ 常闭触点闭合，保证起动时可控硅在转子感应电压的正半波起始阶段便导通；只有在满足投励条件时，KQJ方动作，在投励后的正常运行过程中，KQJ 继电器一直吸合，使KQ可控硅仅在过电压情况下，才能导通，正常运行过程中，不易误导通，如图2所示。图 - 2控制及误导通检测、励磁电压信号变换3.主电路中的可控硅采用静态热管散热，取消了故障率较高的旋转式风机，使装置可靠性大大提高。二脉冲触发环节原理介绍脉冲触发环节由同步电路、移相电路、输出电路及高分辨率的数字触发器构成。1.同步电路采用三一样步信号绝对触发方式，同步变压
12、器输出同步信号AT ，通过滤波电路，经电压比拟器过零比拟，变成方波，分别通过光耦隔离，输入电脑系统。 2.移相控制通过改变移相角，可实现触发脉冲所需范围的控制。移相角由励磁装置内部同步电机综合控制器面板上的按键及显示屏或通过上位PC机设定各种运行方式励磁参数的上限值、运行值、下限值。在满足投励条件时，按设定值发脉冲，投强励1秒钟，然后移至运行值处。此时假设需改变运行值，可通过面板按键任意设定需要实时运行值即可。当采用面板按键调整实时运行值时，由于受到上、下限值的限位，防止了出现励磁电压过高或过低的可能。同步电机综合控制器面板图如图3所示。图3 LZK3同步电动机励磁综合控制器面板图由于设定与调
13、整输出励磁参数采用全数字化电脑控制，消除了原电位器设定及调节输出励磁电压所不可防止的出现励磁不稳、电位器老化等种种弊病。3.触发脉冲输出脉冲输出是根据移相角a的换算即触发数字表所确定的，以提高脉冲输出的精度和可靠性。当满足投励条件后，电脑发出触发脉冲指令，经光耦隔离、功放，由脉冲变压器输出一宽脉冲，触发可控硅。电路设计时，采用了专用定时器，使触发脉冲信号的精度大大提高。在同步信号及主电路处于正常情况下，电脑系统能保证主电路三相电压波形平衡，具有自动平衡系统。三投励环节介绍根据电机轻载或重载起动、全压或降压起动，以及能满足失步再整步的要求，投励环节采用“准角强励整步的原那么设计。在满足整步的条件下电机进入临界滑差，即原来所谓的“亚同步，电脑自动选择最正确投励角投励图4图-4 电机整步时转子回路电压、电流暂态波形对电机滑差大小的检测，是根据转子回路内测取的转子电压波形，经采样后取得UF
