直流电动机励磁电流波动大的原因探析
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图 １ 调节 系统 控 制 框 架
测， 显示 输入 交 流 电压 、 出励 磁 电压 和励 磁 电 流 输 值， 有助 于设备 运 行状态 的检测 与故 障分析 。
具体 控制过 程如下 ： 节 系统接 收开 车命令 ， 调 开
始工 作 。① 调节 器根据 速度 给定 和测速 环节 的速 度
反馈 进行速 度环 的 Ｐ 控制 ， 节器 的速度环 输 出量 Ｉ 调
ｌ 励磁 系统
１ １ 励 磁 柜 ．
送入 电枢 和磁 场 的 电流 环 Ｐ 控 制 器 ； 电流 环 Ｐ Ｉ ② Ｉ
控制 器根据 传感 器 的 电 流反 馈 控 制 Ｐ 输 出脉 冲触 Ｉ
励磁 柜 主要 由功 率模 块 、 冲功 放 板 、 线 快 脉 进 熔、 散热 器 、 磁变 压 器 、 电压 吸 收装 置 、 险管 、 励 过 保
２ １ 年第 ４ ００ 期
中州 煤 炭
总第 １２期 ７
直 流 电 动 机 励 磁 电流 波 动 大 的 原 因探 析
韩 中标
（ 煤 集 团公 司 孟 津 煤 矿 ， 南 孟 津 义 河 ４ ｌ０ ） ７ １０
摘 要 ： 煤 集 团孟 津 煤 矿 副 井 绞 车运 行 期 间 ， 主 电机 励 磁 电流 突 然 增 大 ， 整 Ｐ 参 数 后 ， 然 出现 励 磁 电 义 其 调 Ｉ 仍 流 在 固 定值 附近 波 动 大 的现 象 ， 重 影响 生产 。基 于 励 磁 系统 工 作 原 理 ， 励 磁 电流 出现 较 大 波 动 的 原 因 提 严 对
该 矿 副 井 绞 车 投 入 运 行 １ａ来 ， 磁 系 统 运 行 励
表 检 测 ， 示 输 入 交 流 电 压 、 出 励 磁 电 压 和 励 磁 电 显 输
流值 。为 了吸收 瞬 时过 电 压 ， 在磁 场 变 压 器 的副 边 装有过 电压 吸收装 置 ， 硅 整 流器 的正 负极 间 并 联 在 阻容吸 收 回路 ， 可有 效 保护 硅 整 流器 不 受 损坏 。励 磁柜还 采用 了热 保 护措 施 。 同时 ， 内装 有 熔 断 保 柜
近大 幅度摆 动 ， 改 变励 磁 参 数励 磁 电流 也无 法 回 再
调 节 系 统 对 励 磁 电流 大 小 及 稳 定起 到关 键 作 用 ， 节系统 主要采 用双 闭环控 制模式 （ １ ， 中 调 图 ）其 电流环 为 内环 ， 速度 环为外 环 ， 度环 的输 出为 电流 速
环 的 给 定 ， 流 环 和 速 度 环 主 要 采 用 ＰＤ控 制 。 电 Ｉ
到原数 值 。用 万用 表和示 波器 对各有 关元 器件进 行
现场检测 ， 不能 发 现 任何 问题 。最 终采 用排 查 法 也 查出， 励磁 电流波 动大 的原 因为直 流 电动 机 Ｂ相 电 流互感 器故 障 。
在 励 磁 系统 中 ， 变 调 节系 统 的励 磁 参数 可 以 改 降 低 励 磁 电 流 ； 磁 柜 则 可 以通 过 电压 表 、 流 表 检 励 电
护 器 ， 电流 过 大 时 ， 开 励 磁 回 路 ， 到 保 护 作 用 。 当 断 起
１ ２ 调 节 系统 ．
正 常。２ ０ ０ ９年 ｌ １月 １ ２日 ， 在副 井绞 车运 行 期 间励 磁 电流突然 增 大 到 １５ Ａ， 时增 大 到 电流 表 满 偏 ９ 有 ２ ０Ａ， ０ 远远超 过额 定 值 ， 使 副 井绞 车 不 能 正常 运 致 行 ， 重影 响生产 。通过 改变 Ｐ 调 节器有 关 参数 使 严 Ｉ 励磁 电流 降到额定 值 附 近 ， 励磁 电流 在 额定 值 附 但
发角 ， 通过 总线发送 给 脉冲触 发板 ； 脉 冲触发板 根 ③ 据调 节器 Ｃ Ｕ板送 来 的脉 冲触 发 角 输 出相 应 的 触 Ｐ
发脉 冲 ， 制可控硅 输 出电压 和 电流 ， 控 最终 控制 电机
的 速 度 ， 成 双 闭 环 控 制 。 由此 可 以 看 出 ， 磁 电 流 完 励
．
Biblioteka Baidu
作 者 简 介 ： 中标 （ ９Ｏ ）男 ， 南 洛 阳 人 ， 程 师 ， 从事 煤 矿 机 韩 １７ 一 ， 河 工 现
桥 臂 电阻 、 进线 电容 、 电流 互感器 等元 器件组 成 。它
采 用三相桥 式整 流 电路 ， 同时可 以通过 电压表 、 电流
收 稿 日期 ： ０ ０—０ ０ ２１ ３— ｌ
与 Ｐ 控制器 有密切 关 系 ，Ｉ Ｉ Ｐ 控制 器参数 调整对 控制
励磁 电流大小 及稳 定起 到主要 作用 。 当 Ｐ 为 ６时 ， ， 为 ７ Ｐ 为 ８时 ， ｌ ；２ ， ２为 ９ Ｐ 为 ｌ ，３为 ｌ ； 为 ；３ ０Ｊ ｌｐ １， ２ Ｌ为 ｌ 。磁场 参数 １ 参 数 ２ 参 数 ３分别 为 ２ ， ３ 、 、 ３
义煤 集 团盂 津煤 矿副井 绞车 主电机 采用 直流 电 动 机 ， 号 为 ２ Ｔ ２ ５４ ． ， 型 Ｋ Ｄ １ ／ ７ ５ 额定 功 率 １ １０ ｋ ， ０ Ｗ 额 定 电压 ７０ Ｖ， 定 电 流 １６ ０ Ａ， ５ 额 ８ 励磁 方式 采 用 他励 ， 励磁 额定 电压 ｌ０Ｖ， １ 励磁额 定 电流 １９ ４Ａ； ７ ． 采用 全数 字控制 ， 集数 字化 、 自动化 、 信息 化 、 网络化 为一 体 ， 实现完 备 的电机控 制 。 能
出 了分析 ， 终 查 明是 由直 流 电 动机 Ｂ相 电 流互 感 器 故 障 引起 的 。 为 避 免 出现 类 似 现 象 ， 出 了对 直 流 电 最 提
动机 励磁 系统 的 日常 维 护 要 求 。 关键 词 ： 流 电动 机 ； 磁 电流 ； 直 励 电流 互感 器
中 圈分 类 号 ： Ｍ３ １ Ｔ ３ 文 献 标 识 码 ： Ｂ 文 章 编 号 ：０ ３—０ ０ ２ １ ０ １０ ５ ６（ ０ ０） ４—０ ３ ０ ５—０ ２
测， 显示 输入 交 流 电压 、 出励 磁 电压 和励 磁 电 流 输 值， 有助 于设备 运 行状态 的检测 与故 障分析 。
具体 控制过 程如下 ： 节 系统接 收开 车命令 ， 调 开
始工 作 。① 调节 器根据 速度 给定 和测速 环节 的速 度
反馈 进行速 度环 的 Ｐ 控制 ， 节器 的速度环 输 出量 Ｉ 调
ｌ 励磁 系统
１ １ 励 磁 柜 ．
送入 电枢 和磁 场 的 电流 环 Ｐ 控 制 器 ； 电流 环 Ｐ Ｉ ② Ｉ
控制 器根据 传感 器 的 电 流反 馈 控 制 Ｐ 输 出脉 冲触 Ｉ
励磁 柜 主要 由功 率模 块 、 冲功 放 板 、 线 快 脉 进 熔、 散热 器 、 磁变 压 器 、 电压 吸 收装 置 、 险管 、 励 过 保
２ １ 年第 ４ ００ 期
中州 煤 炭
总第 １２期 ７
直 流 电 动 机 励 磁 电流 波 动 大 的 原 因探 析
韩 中标
（ 煤 集 团公 司 孟 津 煤 矿 ， 南 孟 津 义 河 ４ ｌ０ ） ７ １０
摘 要 ： 煤 集 团孟 津 煤 矿 副 井 绞 车运 行 期 间 ， 主 电机 励 磁 电流 突 然 增 大 ， 整 Ｐ 参 数 后 ， 然 出现 励 磁 电 义 其 调 Ｉ 仍 流 在 固 定值 附近 波 动 大 的现 象 ， 重 影响 生产 。基 于 励 磁 系统 工 作 原 理 ， 励 磁 电流 出现 较 大 波 动 的 原 因 提 严 对
该 矿 副 井 绞 车 投 入 运 行 １ａ来 ， 磁 系 统 运 行 励
表 检 测 ， 示 输 入 交 流 电 压 、 出 励 磁 电 压 和 励 磁 电 显 输
流值 。为 了吸收 瞬 时过 电 压 ， 在磁 场 变 压 器 的副 边 装有过 电压 吸收装 置 ， 硅 整 流器 的正 负极 间 并 联 在 阻容吸 收 回路 ， 可有 效 保护 硅 整 流器 不 受 损坏 。励 磁柜还 采用 了热 保 护措 施 。 同时 ， 内装 有 熔 断 保 柜
近大 幅度摆 动 ， 改 变励 磁 参 数励 磁 电流 也无 法 回 再
调 节 系 统 对 励 磁 电流 大 小 及 稳 定起 到关 键 作 用 ， 节系统 主要采 用双 闭环控 制模式 （ １ ， 中 调 图 ）其 电流环 为 内环 ， 速度 环为外 环 ， 度环 的输 出为 电流 速
环 的 给 定 ， 流 环 和 速 度 环 主 要 采 用 ＰＤ控 制 。 电 Ｉ
到原数 值 。用 万用 表和示 波器 对各有 关元 器件进 行
现场检测 ， 不能 发 现 任何 问题 。最 终采 用排 查 法 也 查出， 励磁 电流波 动大 的原 因为直 流 电动 机 Ｂ相 电 流互感 器故 障 。
在 励 磁 系统 中 ， 变 调 节系 统 的励 磁 参数 可 以 改 降 低 励 磁 电 流 ； 磁 柜 则 可 以通 过 电压 表 、 流 表 检 励 电
护 器 ， 电流 过 大 时 ， 开 励 磁 回 路 ， 到 保 护 作 用 。 当 断 起
１ ２ 调 节 系统 ．
正 常。２ ０ ０ ９年 ｌ １月 １ ２日 ， 在副 井绞 车运 行 期 间励 磁 电流突然 增 大 到 １５ Ａ， 时增 大 到 电流 表 满 偏 ９ 有 ２ ０Ａ， ０ 远远超 过额 定 值 ， 使 副 井绞 车 不 能 正常 运 致 行 ， 重影 响生产 。通过 改变 Ｐ 调 节器有 关 参数 使 严 Ｉ 励磁 电流 降到额定 值 附 近 ， 励磁 电流 在 额定 值 附 但
发角 ， 通过 总线发送 给 脉冲触 发板 ； 脉 冲触发板 根 ③ 据调 节器 Ｃ Ｕ板送 来 的脉 冲触 发 角 输 出相 应 的 触 Ｐ
发脉 冲 ， 制可控硅 输 出电压 和 电流 ， 控 最终 控制 电机
的 速 度 ， 成 双 闭 环 控 制 。 由此 可 以 看 出 ， 磁 电 流 完 励
．
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作 者 简 介 ： 中标 （ ９Ｏ ）男 ， 南 洛 阳 人 ， 程 师 ， 从事 煤 矿 机 韩 １７ 一 ， 河 工 现
桥 臂 电阻 、 进线 电容 、 电流 互感器 等元 器件组 成 。它
采 用三相桥 式整 流 电路 ， 同时可 以通过 电压表 、 电流
收 稿 日期 ： ０ ０—０ ０ ２１ ３— ｌ
与 Ｐ 控制器 有密切 关 系 ，Ｉ Ｉ Ｐ 控制 器参数 调整对 控制
励磁 电流大小 及稳 定起 到主要 作用 。 当 Ｐ 为 ６时 ， ， 为 ７ Ｐ 为 ８时 ， ｌ ；２ ， ２为 ９ Ｐ 为 ｌ ，３为 ｌ ； 为 ；３ ０Ｊ ｌｐ １， ２ Ｌ为 ｌ 。磁场 参数 １ 参 数 ２ 参 数 ３分别 为 ２ ， ３ 、 、 ３
义煤 集 团盂 津煤 矿副井 绞车 主电机 采用 直流 电 动 机 ， 号 为 ２ Ｔ ２ ５４ ． ， 型 Ｋ Ｄ １ ／ ７ ５ 额定 功 率 １ １０ ｋ ， ０ Ｗ 额 定 电压 ７０ Ｖ， 定 电 流 １６ ０ Ａ， ５ 额 ８ 励磁 方式 采 用 他励 ， 励磁 额定 电压 ｌ０Ｖ， １ 励磁额 定 电流 １９ ４Ａ； ７ ． 采用 全数 字控制 ， 集数 字化 、 自动化 、 信息 化 、 网络化 为一 体 ， 实现完 备 的电机控 制 。 能
出 了分析 ， 终 查 明是 由直 流 电 动机 Ｂ相 电 流互 感 器 故 障 引起 的 。 为 避 免 出现 类 似 现 象 ， 出 了对 直 流 电 最 提
动机 励磁 系统 的 日常 维 护 要 求 。 关键 词 ： 流 电动 机 ； 磁 电流 ； 直 励 电流 互感 器
中 圈分 类 号 ： Ｍ３ １ Ｔ ３ 文 献 标 识 码 ： Ｂ 文 章 编 号 ：０ ３—０ ０ ２ １ ０ １０ ５ ６（ ０ ０） ４—０ ３ ０ ５—０ ２