CN209844636U - 一种同步电动机备用直流励磁装置切换系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种同步电动机备用直流励磁装置切换系统，包括1#、2#主励磁柜，备用励磁柜，各励磁柜均包括励磁直流输出回路、励磁基本控制回路，1#主励磁柜励磁直流输出回路与1#同步电动机转子连接的线路上、2#主励磁柜励磁直流输出回路与2#同步电动机转子连接的线路上分别串联有接触器常开触点，备用励磁柜励磁直流输出回路分别通过A组、B组接触器常开主触点连接1#、2#同步电动机转子，所述同步电动机转子通过接触器的通断选择其接入的励磁柜。本实用新型所述切换系统，可实现备用励磁系统的瞬间切换，并实现“1对2”备用模式，该系统操作简单，耗时较短，瞬间切换；系统内各电路互相独立，故障不会发生相互影响，故障维修时不影响设备运行。

Description

一种同步电动机备用直流励磁装置切换系统

技术领域

本实用新型涉及发电机励磁装置技术领域，具体涉及一种同步电动机备用直流励磁装置切换系统。

背景技术

球磨机为大部分选矿厂的主体生产设备，由同步电动机拖动运行，而磨机系统的电气故障停机有80％以上都是由励磁系统引起的。目前同步机励磁主要采用单机单励磁系统，励磁系统发生故障后进行停机维修，耗时长，影响生产。

同步电动机励磁系统发生故停机后障后，有如下三种恢复方式：1.常规处理方式是停机抢修，维修好设备继续运行；2.过渡临时励磁系统，把调试好的励磁系统安排合适位置作为备用，当在用励磁系统发生严重故障，所需恢复时间较长时，拆除在用励磁装置的动力电缆和控制电缆，过渡到临时柜上，恢复球磨运行；3.设计引进了双控制系统的励磁装置，在原来励磁系统原理上，增加一套控制回路备用，当励磁装置控制回路故障时，可人为切换到备用回路恢复生产。

励磁系统故障维修技术含量高，调试复杂，对维修人员技术能力要求较高，发生严重故障恢复耗时较长，尤其夜间或节假日，较复杂的故障一般值电人员维修困难，需额外安排技术人员到厂维修。当前采用的励磁系统抢修方式和过渡临时系统方式所需恢复时间较长，一般在2小时以上，长的可达4小时以上，影响产量较多。双控制系统的励磁装置虽然在励磁系统控制回路发生故障时可由电工短时切换的备用控制回路，但由于两套控制回路共用整流变压器、灭磁回路、可控硅、外部控制等回路，而且运行实践证明，励磁系统的故障90％以上是主回路引发的，有时附带引发控制回路故障，基本上不会出现单纯的控制回路故障，因此实用意义不大。

实用新型内容

本实用新型的技术任务是针对以上现有技术的不足，而提供一种同步电动机“1对2”备用直流励磁装置切换系统，可实现备用励磁系统的瞬间切换，并实现“1对2”备用模式，即1台备用励磁系统可同时作为2台同步电动机的热备用。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种同步电动机备用直流励磁装置切换系统，其特征在于：包括1#、2#主励磁柜，备用励磁柜，各励磁柜均包括励磁直流输出回路、励磁基本控制回路，1#主励磁柜励磁直流输出回路与1#同步电动机转子连接的线路上，2#主励磁柜励磁直流输出回路与2#同步电动机转子连接的线路上分别串联有接触器常开触点，备用励磁柜励磁直流输出回路分别通过A组、B组接触器常开主触点连接1#、2#同步电动机转子，所述同步电动机转子通过接触器的通断选择其接入的励磁柜。

进一步地，所述备用励磁柜、1#、2#主励磁柜的励磁直流输出回路均包括依次连接的电源电路、可控硅主电路、灭磁回路，以及与可控硅主电路连接的触发装置，所述触发装置输出触发信号控制可控硅主电路中的可控硅导通，实现三相全控桥整流，同时采集转子电压作为反馈信号。

进一步地，所述1#、2#同步电动机转子通过A、B组接触器常开触点的通断选择是否接入备用励磁柜直流输出回路；A、B组接触器的控制回路与备用励磁柜的励磁基本控制回路并联，且A组接触器控制回路与B组接触器的控制回路并联。

进一步地，所述1#同步电动机转子通过C组接触器常开触点选择是否接入1#主励磁柜；所述2#同步电动机转子通过D组接触器常开触点选择是否接入2#主励磁柜；C组接触器的控制回路与1#主励磁柜的励磁基本控制回路并联；D组接触器的控制回路与所述2#主励磁柜的励磁基本控制回路并联。

进一步地，各组接触器的控制回路包括控制回路通断的开关，以及与开关串联的被控制组接触器的线圈，各组内接触器常开触点串联接入励磁直流输出回路，各组内接触器线圈并联接入接触器控制回路。

进一步地，所述备用励磁柜励A组接触器控制回路与B组接触器控制回路互锁，所述A组接触器的闭锁回路与A组接触器控制回路并联，且包括串联的中间继电器41KA的线圈，以及A组接触器的辅助常开触点，所述中间继电器41KA的常闭触点串联在B组接触器的控制回路中；所述B组接触器的闭锁回路与B组接触器控制回路并联，且包括串联的中间继电器21KA的线圈，以及B组接触器的辅助常开触点，所述中间继电器21KA的常闭触点串联在A组接触器的控制回路中。

进一步地，所述B组接触器控制回路与D组接触器控制回路互锁，所述D组接触器的闭锁回路与D组接触器控制回路并联，且包括串联的中间继电器22KA的线圈，以及D组接触器的辅助常开触点，所述中间继电器22KA的常闭触点串联在B组接触器的控制回路中，所述中间继电器21KA的另一常闭触点串联在D组接触器的控制回路中。

进一步地，所述A组接触器控制回路与C组接触器控制回路互锁。

进一步地，各组接触器的个数为两个。

本实用新型的优点：本实用新型所述的备用直流励磁装置切换系统，可实现备用励磁系统的瞬间切换，并实现“1对2”备用模式，即1台备用励磁系统可同时作为2台同步电动机的热备用，当两台同步电动机中任意一台励磁系统出现故障时，都可通过岗位人员的简单操作，瞬间切换到备用励磁系统，球磨机可马上恢复运行，保证生产，该系统操作简单，岗位人员即可操作，耗时较短，瞬间切换；“1对2”热备用模式，不需要调试，1台作为2台备用，系统内各电路互相独立，故障不会发生相互影响，故障维修时不影响设备运行。

附图说明

图1是原SKLD11型励磁柜原理图；

图2是本实用新型实施例励磁系统外部接线原理图；

图3是本实用新型实施例2#主励磁柜原理图；

图4是本实用新型实施例备用励磁柜原理图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例

同步电动机“1对2”备用直流励磁装置切换系统，在某选矿厂三磨1#、2#系统投入使用，整套系统由三台柜组成，即三磨1#、2#主励磁柜和备用励磁柜，备用励磁即作为三磨2#本身的内备用系统，同时又作为三磨1#主励磁柜的外备用系统，岗位人员通过柜面的选择开关就可快速切换。

(1)外部接线的实现：

励磁系统的核心电路采用原SKLD11型励磁柜原理(图1)，通过优化设备外围控制回路，达到“1对2”瞬间切换功能。

三磨2#主励磁柜是2#磨机的主励磁系统，2#同步电动机的外部接线，包括同步电动机转子线和与控制连锁线都通过三磨2#主励磁柜引出，备用励磁柜的作为2#的内备系统的输出通过接到三磨2#主励磁柜的外部端子上来实现。备用励磁柜的作为1#的外备系统的输出通过接到三磨1#励磁柜的外部端子上来实现，原理框图如图2所示：

(2)主回路电路的实现：

改进后的2#主励磁柜原理图、备用励磁柜原理图如图3、4所示(图中接点1、2为电源接点)，备用励磁柜同时实现2#内备和1#外备的功能，必须保证备用励磁柜内备与外备、备用励磁柜与2#主励磁柜的互备电路独立与互锁，通过在原励磁柜直流输出回路安装接触器来实现。由于1#主励磁柜改进原理与2#主励磁柜相同，因此1#主励磁柜原理图不再示出。

一种同步电动机备用直流励磁装置切换系统，包括1#、2#主励磁柜，备用励磁柜，各励磁柜均包括励磁直流输出回路、励磁基本控制回路，1#主励磁柜励磁直流输出回路与1#同步电动机转子连接的线路上，2#主励磁柜励磁直流输出回路与2#同步电动机转子连接的线路上分别串联有接触器常开触点，备用励磁柜励磁直流输出回路分别通过A组、B组接触器常开主触点连接1#、2#同步电动机转子，所述同步电动机转子通过接触器的通断选择其接入的励磁柜。

备用励磁柜、1#、2#主励磁柜的励磁直流输出回路均包括依次连接的电源电路、可控硅主电路、灭磁回路，以及与可控硅主电路连接的触发装置，所述触发装置输出触发信号控制可控硅主电路中的可控硅导通，实现三相全控桥整流，同时采集转子电压作为反馈信号。

所述1#同步电动机转子通过A组接触器41KM、51KM常开触点的通断选择是否接入备用励磁柜直流输出回路；所述2#同步电动机转子通过B组接触器21KM、31KM常开触点的通断选择是否接入备用励磁柜直流输出回路；A、B组接触器的控制回路与备用励磁柜的励磁基本控制回路并联，且A组接触器41KM、51KM控制回路与B组接触器21KM、31KM的控制回路并联；A组接触器控制回路包括开关，以及与开关串联的接触器41KM、51KM的线圈，41KM、51KM的线圈并联接入电路；B组接触器控制回路包括开关，以及与开关串联的接触器21KM、31KM的线圈，21KM、31KM的线圈并联接入电路。

所述1#同步电动机转子通过C组接触器42KM、52KM常开触点选择是否接入1#主励磁柜；所述2#同步电动机转子通过D组接触器22KM、32KM常开触点选择是否接入2#主励磁柜；所述C组接触器42KM、52KM的控制回路与1#主励磁柜的励磁基本控制回路并联；所述D组接触器22KM、32KM的控制回路与所述2#主励磁柜的励磁基本控制回路并联；C组接触器控制回路包括开关，以及与开关串联的接触器42KM、52KM的线圈，42KM、52KM的线圈并联接入电路；D组接触器控制回路包括开关，以及与开关串联的接触器22KM、32KM的线圈，22KM、32KM的线圈并联接入电路。

所述备用励磁柜励A组接触器41KM、51KM控制回路与B组接触器21KM、31KM控制回路互锁，所述A组接触器41KM、51KM的闭锁回路与A组接触器41KM、51KM控制回路并联，且包括串联的中间继电器41KA的线圈，以及A组接触器41KM、51KM的辅助常开触点，所述中间继电器41KA的常闭触点串联在B组接触器21KM、31KM的控制回路中；所述B组接触器21KM、31KM的闭锁回路与B组接触器21KM、31KM控制回路并联，且包括串联的中间继电器21KA的线圈，以及B组接触器21KM、31KM的辅助常开触点，所述中间继电器21KA的常闭触点串联在A组接触器41KM、51KM的控制回路中。

所述B组接触器控制回路与D组接触器控制回路互锁，所述D组接触器的闭锁回路与D组接触器22KM、32KM控制回路并联，且包括串联的中间继电器22KA的线圈，以及D组接触器的辅助常开触点，所述中间继电器22KA的常闭触点串联在B组接触器21KM、31KM的控制回路中，所述中间继电器21KA的另一常闭触点串联在D组接触器22KM、32KM的控制回路中。

所述A组接触器控制回路与C组接触器控制回路互锁，电气原理同上，此处不作详细说明(图中未示出)。

(3)外部控制电路的实现：

同步机励磁系统外部连锁信号有允许启动、电机故障跳闸、强励信号、投励信号、启动信号、定子电流和定子电压。通过选用不同的辅助点并通过主接触器运行状态中继器进行隔离来实现。

本实用新型的工作原理为：

KM21、KM31同时动作，闭合时备用柜输出作为2#励磁使用，KM41、KM51同时动作，闭合时备用柜输出作为1#励磁外备使用，KM22、KM32同时动作，闭合时2#主励磁柜输出作为2#励磁使用,控制回路如图3、4所示，分别控制，并通过辅助触点的互锁实现，保证电路独立性。

运行互备模式时，2#主励磁柜和备用励磁柜的转换开关1XK都切换到互备位置，若使用2#主励磁柜励磁，按下2#主励磁柜按钮3QA，KM22和KM32启动，励磁直流输出回路接入2#同步电动机转子，同时通过其辅助触点接通22KA，22KA常闭触点接入备用励磁柜的KM21、KM31回路闭锁，即使按下备用励磁的启动按钮3QA，KM21、KM31也无法启动，实现互锁，当同步电动机启动时，高压柜辅助触点1DLH闭合，励磁自动投入运行。

当使用备用励磁柜励磁，按下备用励磁柜按钮3QA，KM21、KM31启动，备用励磁柜励磁直流输出回路接入2#同步电动机转子，同时通过其辅助触点接通21KA，21KA常闭触点接入2#主励磁柜的KM22和KM32回路闭锁，即使按下2#励磁的启动按钮3QA，KM22和KM32也无法启动，实现互锁,当同步电动机启动时，高压柜辅助触点1DLH闭合，励磁自动投入运行,另外21KA的常闭触点也接入了41KM和51KM的回路，实现互备与外备的闭锁。

当使用备用励磁的外备功能时，备用励磁柜转换开关1XK切换到外备位置，启动4QA按钮，KM41和KM51闭合，励磁直流输出回路接入1#同步电动机转子，同时通过其辅助触点接通41KA，41KA常闭触点接入备用励磁柜的KM21、KM31回路闭锁，即使按下启动按钮3QA，KM21、KM31也无法启动，实现互锁,当作为外备的同步电动机启动时，高压柜辅助触点1DLW闭合，外备励磁系统自动投入运行。

本实用新型的具体实施方式是按照递进的方式进行撰写的，着重强调各个实施方案的不同之处，其相似部分可以相互参见。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种同步电动机备用直流励磁装置切换系统，其特征在于：包括1#、2#主励磁柜，备用励磁柜，各励磁柜均包括励磁直流输出回路、励磁基本控制回路，1#主励磁柜励磁直流输出回路与1#同步电动机转子连接的线路上、2#主励磁柜励磁直流输出回路与2#同步电动机转子连接的线路上分别串联有接触器常开触点，备用励磁柜励磁直流输出回路分别通过A组、B组接触器常开主触点连接1#、2#同步电动机转子，所述同步电动机转子通过接触器的通断选择其接入的励磁柜。

2.根据权利要求1所述的一种同步电动机备用直流励磁装置切换系统，其特征在于：备用励磁柜、1#、2#主励磁柜的励磁直流输出回路均包括依次连接的电源电路、可控硅主电路、灭磁回路，以及与可控硅主电路连接的触发装置，所述触发装置输出触发信号控制可控硅主电路中的可控硅导通，实现三相全控桥整流，同时采集转子电压作为反馈信号。

3.根据权利要求1所述的一种同步电动机备用直流励磁装置切换系统，其特征在于：所述1#、2#同步电动机转子通过A、B组接触器常开触点的通断选择是否接入备用励磁柜直流输出回路；A、B组接触器的控制回路与备用励磁柜的励磁基本控制回路并联，且A组接触器控制回路与B组接触器的控制回路并联。

4.根据权利要求3所述的一种同步电动机备用直流励磁装置切换系统，其特征在于：所述1#同步电动机转子通过C组接触器常开触点选择是否接入1#主励磁柜；所述2#同步电动机转子通过D组接触器常开触点选择是否接入2#主励磁柜；C组接触器的控制回路与1#主励磁柜的励磁基本控制回路并联；D组接触器的控制回路与所述2#主励磁柜的励磁基本控制回路并联。

5.根据权利要求4所述的一种同步电动机备用直流励磁装置切换系统，其特征在于：各组接触器的控制回路包括控制回路通断的开关，以及与开关串联的被控制组接触器的线圈，各组内接触器常开触点串联接入励磁直流输出回路，各组内接触器线圈并联接入接触器控制回路。

6.根据权利要求4所述的一种同步电动机备用直流励磁装置切换系统，其特征在于：所述备用励磁柜励A组接触器控制回路与B组接触器控制回路互锁，所述A组接触器的闭锁回路与A组接触器控制回路并联，且包括串联的中间继电器41KA的线圈，以及A组接触器的辅助常开触点，所述中间继电器41KA的常闭触点串联在B组接触器的控制回路中；所述B组接触器的闭锁回路与B组接触器控制回路并联，且包括串联的中间继电器21KA的线圈，以及B组接触器的辅助常开触点，所述中间继电器21KA的常闭触点串联在A组接触器的控制回路中。

7.根据权利要求6所述的一种同步电动机备用直流励磁装置切换系统，其特征在于：所述B组接触器控制回路与D组接触器控制回路互锁，所述D组接触器的闭锁回路与D组接触器控制回路并联，且包括串联的中间继电器22KA的线圈，以及D组接触器的辅助常开触点，所述中间继电器22KA的常闭触点串联在B组接触器的控制回路中，所述中间继电器21KA的另一常闭触点串联在D组接触器的控制回路中。

8.根据权利要求7所述的一种同步电动机备用直流励磁装置切换系统，其特征在于：所述A组接触器控制回路与C组接触器控制回路互锁。

9.根据权利要求5所述的一种同步电动机备用直流励磁装置切换系统，其特征在于：各组接触器的个数为两个。