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1、华通技术年第期电源快速切换下的电机重合闸对电机的影响及解决办法马军上海电器成套厂【摘要】闸述了工矿企业中电源自切换、电机重合闸对电机的影响,试用系统计。算等方法论证了此类问题的解决方案关键词电源快速切换电机系统参数·,〔,、〔,飞、。一、,。、飞‘‘一一〔,,电路。如图所示内电动势正比于贯、一概说通转子和定子磁链的变化率。其值可由磁场强度和转子速度决定,等效阻抗是电机在工作实践中经常会遇到这样的问题,结构、转子速度、轴转矩以及电机端电压中的因。、。为在整段配电母线下有些电机不允许长时瞬态分量的函数为电机端电压间断电,用户常常在要求进线主、备电源切换
2、自投自复外,还要求控制这些电机的接触器毛一丫一曰有自锁装置,以便主电源快速切换至备用电,,丁源时不用一个个手动合闸导致重合闸时间过长影响正常生产,从而使这些电机能快速。重合闸笔者认为这种快速重合闸将产生比电机起动更大的电流,从而对电机将产生不图。上述等效电路概念可用一些我们熟悉的良的影响甚至电机损坏的后果情况来说明〕例如假定电机端电压恒定,并、、二电机的启动短路以额定转速运行,在稳定状态下,输出额定转矩,此时电机内电动势与机端电压相比幅值和相序反接,。只小百分之几且相位差极小等值阻抗很,为了便于分析,我们可以把任何一台电高且几乎呈纯电阻性当电机由静
3、态以全电压启动时,内电动势最初为零,阻抗极小,且机想象成一个由用符号表示并称之为内。电动势与一个复数阻抗串联的一个等效几乎为全电抗性质由于基本上是个很华通技术年第期小的电抗,并且抵消电流的内电动势为零,因而启动电流很大,功率因数很低。,‘‘︸旧一,︸一曰︸﹃现在假定电机在额定转速和额定转距气次、︸下运行时,发生了机端三相短路。在此瞬间电机内电动势将维持不变,阻抗却骤降至启人动时的值,由于短路、机端电压为零。此时,、电机将向短路点输出相当于启动时的冲击电之在时刻滞后的值。,流最后假定在运行中将电机的相序突然图反接,其内电动势仍然不会突变,机端电压与减
4、,其滞后于的距离也加大,在断电后的。,,、内电动势形成的相位差使电机等于在时刻电机端电压与间的差值用,’两倍额定电压下启动其阻抗值仍接近正常表示,其值远大于,假如在时刻,电,启动阻抗而起动电流大约为正常起动电流机再次合’,电机电流将完全等同于在。的两倍电压下的启动电流,这一电流将明显超过正,由上述电机的启动短路和相序反接可常启动电流的安全极限。,得出结沦在机端电压突然改变的瞬间电机一般电机在重合闸后的瞬间,其定子三内电动势将大致维持瞬态过程前的水相对称电流分量的有效值。,平电机的等数阻抗将降至电机的暂态一系外一一飞,一阻抗其值相当于电机的启动阻抗或
5、短路电于阻抗其中、一一电机三相对称电流有效值、三电机的三相对称电流电动机的残压—电动机端电压和系统参数计算、—一一折合到电机端的系统电抗值一。现在,考虑切断供电电源对运行中的电电动机的电抗—,。,机的影响。由于电机铁阵的磁链和转子速度很明显当和飞相位差为时,。的不可突变性,其内电动势将维持在断电前电压差最大这是最坏的情况为了研究方,的水平。但是,电机在断电前储存的转子和便我们忽略电机和系统电抗稳态压降负荷设备的旋转机械能及电机铁芯中的磁场断电后因磁场减弱引起的降低,。能量会由于负荷阻力和电磁损失而逐渐消断电后因转子减速引起的降低这样可,耗,因而转子
6、速度降低,内电动势幅值也由于粗略认为最坏情况发生在、丁时则转速降低而开始衰减,而磁场强度的衰减会式可写成加快内电动势的衰减另一个重要事实是由于转子减速使内电动势的频率降低,其频率上述两式表示出电机的三相对称电流,的衰减值等于不断衰减的电机残压与断电前,。由于电机内磁链的不可突变性重合闸的瞬电源系统电压间的相位差值态电流除对称分量外,还包含一个按指数衰图中向量关系对上述现象作了清楚的,此分量是完全不对称的。如,减的直流分量描述在断电前电机内电动势有一向当果忽略直流分量的衰减,其非对称全电流的小的电势降宜二豆,而不同于系统电压和电、,峰值为机端电压宜但
7、是断电后随着的衰华通技术年第期拒瓦的衰减。不但如山于自激现象,它互此又哥瓦五还会增大,因此每个电机残压衰减的时间是,按典型的电机和系统参数计算式得截然不同的,故本文只考虑最坏情况的计算,出的峰值电流可达电机满负荷电流的一但一般情况下,残压在秒左右即可衰减到,翎倍显然这样大的电流不仅对电机本身绕安全值以下,而电源切换时间仅为几卜毫秒。,组内和绕组间产生巨大的电磁力导致绕组因此要解决问题,只需在电源切换过程中加,,变形绝缘老化和绕组松脱还能导致断路器人时间继电器,一般延时秒左右即可躲过,,、跳闸熔丝熔断以及电机前各元件的大电流残压,使电机安全重合闸。冲
8、击如当残压衰减到与电机端电压,,问题的关键是当电源切换电机重合闸同相位,或相差很小时重合闸也可以。但安。、时电机残压宜与电
