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1概述
TJL－D5型系列同步电动机全数字可控硅励磁装置是XDE公司研制的第五代产品，装置的核心部分采用德国西门子公司PLC和多功能变送器,用于同步电动机励磁调节系统时，可依据同步电动机的有功功率或无功功率调励磁电流，励磁电流可构成有功补偿闭环调节系统，输出三相全控整流桥的脉冲列，直接触发可控硅，与三相整流模块构成励磁系统，此励磁系统具有：运行可靠、结构简单、功能齐全、性能稳定、调试方便、维护简单等优点。
2适用范围
2.1励磁装置可用于鼓风机类、泵类、压缩机、制氧机、磨机、粉碎机等拖动电动机励磁系统；
2.2励磁装置与同步电动机主回路没有电的直接联系，因此适用于各种不同电压等级和各种不同容量的同步电动机。
3引用标准
3.1 GB/T10233-1988《电气传动控制设备基本试验方法》
3.2 GB/T12667-1990《中小型同步电机励磁系统基本技术要求》
3.3 GB/T3797-1989 《电控设备，第二部分：装有电子器件的电控设备》
3.4 GB/T3859.1-1993《半导体电力变流器》
3.5 JB/T3908-1999 《信号灯》
3.6 GB/T5048-1999 《防潮包装》
3.7 GB6450-1996 《干式电力变压器》
3.8 QB096-98 《TJL-D5型同步电动机全数字可控硅励磁装置产品技术条件》
4使用条件
4.1本装置只允许安装在室内；
4.2海拔高度不超过1000米；
4.3相对湿度不超过85%（205C）；
4.4环境温度不超过+40C，最低温度不得低于-5C；
4.5环境介质没有爆炸性和可燃性气体，没有导电尘埃和破坏金属及绝缘性能的腐蚀性体。
5型号及型谱
5.1型号：
TJ(W)L-D5/I-U-I：其中T:同步电动机；J：有刷,W:无刷；L：励磁装置；D：全数字控制；5：第5次设计；I：强励倍数（I：1.2,II:1.4）；U：额定励磁电压；I：额定励磁电流。
5.2型谱：
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型号 |
额定电压(伏) |
额定电流(安) |
强励倍数 |
备注 |
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TJ(W)L-D5/I-U-I |
50,75,100,125,150，175，200 |
10,20,30,50,100 |
1.2 |
自然风冷 |
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150,200,250,300，350,400,450,500,600 |
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强迫风冷 |
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TJ(W)L-D5/II-U-I |
50,75,100,125,150，175，200 |
10,20,30,50,100 |
1.4 |
自然风冷 |
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150,200,250,300，350,400,450,500,600 |
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强迫风冷 |
6励磁变压器的选择及励磁装置外形：
6.1 励磁变压器：
三相户内安装干式变压器，380V5%UH，Y/-11；变压器容量
Sn=U2 I2 10-3[KVA]； U2 =
[V]取上限值，I2 =1.15
IfN[A]取上限值。
6.2外形及安装尺寸
柜体：深宽高=8008002200毫米，全国电控行业联合设计组，组织引进西门子公司加工设备加工制造，采用国际标准结构，前后开门，内外表面静电喷涂。依据ZSSG1-0.6系列电气传动用三相干式整流变压器型谱中的外形尺寸和重量，变压器容量超过40KVA时，要装在柜外。
7控制原理说明
7.1 电气原理图
7.2 装置构成
全数字可控硅励磁装置，由操作逻辑控制、励磁调节、励磁变压器、主回路整流桥、灭磁回路、反馈等六部分组成。改变反馈方式可构成不同的闭环调节方式，如恒励磁电流、恒无功电流调节、恒功率因数调节。
7.3 调节器构成
7.3.1 TJL-D5-300型（励磁电流小于300A）励磁调节器主要元件：
功率部分包括：可控硅模块SKKT162/16E（160A3个），放电模块SKKH252/16E（1个250A）。
调节部分包括：西门子：S7-214-1BD20-0xB0（224CPU）1块
S7-231-0KD20-0xA0 （模拟输入模块）1块
S7-272-0AA20-0YA0（文本显示器）1块
先导 ： MC1（接口板）1块
MC2（脉冲放大板）1块
7.3.2 TJL-D5-500型(励磁电流大于300A)励磁调节器主要元件：
率部分包括：可控硅组件（500A7个），二极管组件（1个500A）。
调节部分包括：西门子：S7-214-1BD20-0xB0（224CPU）1块
S7-231-0KD20-0xA0 （模拟输入模块）1块
S7-272-0AA20-0YA0（文本显示器）1块
先导 ： MC1（接口板）1块
MC2（脉冲放大板）1块
7.4 主回路
7.4.1进线开关Q1
由厂用电供励磁变压器，经进线开关Q1供三相全控桥。开关选用带分励脱扣的自动开关，作为故障时的后备保护与检修开关。
7.4.2进线变压器
厂用电380V供电，变压器原边380V5%，短路阻抗4-6%，Y/-11。
7.4.3三相全控整流桥
电源经快熔至三相全控整流桥，带有阻容吸收限制过电压，可控硅控制脉冲来自调节器。
7.4.4灭磁回路
Rfd为灭磁电阻，G7为可控硅，V1为整流二极管，G7、V1组成反并联放电开关，如同步电动机正常起动时，转子励磁绕组两端感应出交流电压，其电压峰值达到控制模块FD的整定值时，可控制G7导通，使同步电动机异步起动时转子感应电流有通路，不会造成开路，当电动机转速达到亚同步时，调节器发出投励脉冲，则主回路可控硅导通灭磁回路自动关断。如果正常停机和故障停机时，同步电动机转子励磁绕组两端产生感应过电压，其感应过电压值达到控制模块FD的整定值时，可控硅G7导通，通过放电电阻短路励磁绕组，则不会产生过电压。
7.5 保护
7.5.1主回路保护：
a.短路保护用空气开关和快速熔断器。
b.过励磁保护：依据同步电动机励磁绕组允许的强励倍数，设定装置输出电流的上限。
c.欠电流保护：当同步电动机运行在额定工况下，励磁电流由额定值降到30左右时，同步电动机进入不稳定区，为防止欠励失步，欠励电流不得低于额定励磁电流30。
7.5.2励磁回路过电压：
a.晶闸管换相过电压，用R-C保护。
b.装置交流进线加R-C三角形保护操作过电压；（如进线电压150V以上加R-C三角形）。
7.5.3晶闸管整流器件过热保护（散热器温度85C）。
7.5.4同步电动机异步起动过程中，转子回路电子开关自动接入不大于610倍转子电阻的起动电阻，以抑制转子感应过电压和改善起动转矩。
7.5.5同步电动机起动过程中，过早投励或起动完成后不投励，装置能自动联锁跳闸停机。
7.5.6为防止同步电动机定子绕组匝间短路造成二次故障范围扩大，装置逆变灭磁和线性电阻灭磁。
7.5.7失步保护是同步电动机和被驱动机械设备的重要保护，同步电动机失步过程是一个复杂的电磁震荡和机械震动过程，对电机和驱动的机械设备破坏极为严重，因此要采取一切有效措施，防止电磁震荡和机械震动，本装置采用检测功率因数的方向和大小和定子电流的大小判断临界失步状态，立即跳闸停车，防止电磁震荡和机械震动。
8技术特点
8.1本装置针对有刷同步机励磁系统设计，并采用西门子公司PLC和先进的多功能传感器模块，使结构简单、性能可靠、设定灵活，具有全数字化的特点。
8.2采用标准人机接口，具有2行显示运行状态和数据，通过8个功能按键和5个设置按键实现参数设定、显示、系统控制。
8.3本装置采用PLC作为逻辑控制，具有控制的灵活性和较高的可靠性。
8.4主给定方式灵活：可按动功能键用电动电位计缓慢设定和参数快速设定。
8.5强励时间可以设定。
8.6所有设定均为连续无级数字设定。
8.7具有自检功能，可智能检测器件的故障，如电源电压、缺相、相序等故障，并自动闭锁。
8.8具有事件记录功能，保存最近发生的200个事件，可通过操作面板显示每个事件发生的年月日时分秒。
8.9本励磁装置的失步保护采用监测同步电动机功率因数的方向和大小和定子电流的大小。
8.10失步逻辑再整步：检测失步后，按逻辑方式和步骤重新投励。
8.11本励磁装置设有空投试验功能：自动区别空投和开机，无需做任何设置。
8.12本励磁装置具有自动灭磁功能。
8.13过励保护设定：0200%额定励磁电流。
8.14欠励保护设定：0100%额定励磁电流。
8.15自动强励：自动检测电网电压，当低于强励点时，自动强励，长期低电压强励时可自动跳闸。
8.16控制方式：恒定励磁电流；带有功补偿的恒功率因数调节；恒功率因数调节；恒无功调节。
8.17系统显示：励磁电流显示；励磁电压显示；机端电压显示；定子电流显示；无功显示；有功显示；功率因数显示；工作状态显示；其他显示。
8.18文本显示器具有中文菜单：由于西门子S7系列升级，本励磁系统也跟着升级，新系统的操作界面更符合中国人习惯，具有中文菜单，每种操作都有中文提示说明，使得没有说明书也可以进行参数设定，处理故障，缩短检修时间。
8.19 运行参数存储于EEPROM中。
9性能指标
9.1装置保证在110额定输出电流时长期连续运行。
9.2装置与同步电动机转子回路固定条件下，按滑差5顺极性（顺极性指的是投励时励磁电流与励磁绕组感应电流的方向一致）投励，并设有后备投励环节。投励失败时，自动停机，并有显示。
9.3恒功率因数调磁系统，在同步机的负载从空载至额定范围内变动，其功率因数基本恒定。
9.4当电网电压对称下降到额定电压80时，装置可自动提供强励电流1.21.4倍额定励磁电流。
9.5强励时间可在10s50s之间选择，也可依据同步电动机励磁绕组电流发热温度设定。
9.6当同步电动机因故造成失步时，装置检测功率因数的方向和大小和定子电流的大小判断失步。
9.7同步电动机起动和停机时，自动灭磁。
10订货提示
10.1同步电动机全数字可控硅励磁装置的型号规格及台数。
产品型号示例：同步电动机全压或降压起动恒流励磁、额定输出电压75V、额定输出电流200A、强励倍数为1.4倍，其型号为TJL-D5/II-75－200型 3台
10.2请提供同步电动机的有关参数，以便产品出厂时为您调整好最佳使用参数。
a.同步电动机型号 c.起动时间
b.容量 d.额定励磁电压
e.定子额定电压： h.额定励磁电流：
f.定子额定电流： i.励磁绕组75℃时电阻值
g.定子电流互感器变比：
10.3同步电动机拖动负载：（压缩机、鼓风机、球磨机等）。
二、XZL-P44(5)-2型同步电动机无刷励磁旋转整流装置
1概述
XZL-P44-2型系列产品是普通同步电动机无刷励磁系统用的旋转整流装置,XZL-P45-2型系列产品是增安型同步电动机无刷励磁系统专用的旋转整流装置。是无刷励磁系统的核心，它具有：结构简单、技术先进、运行可靠、性能稳定、体积小、重量轻、安装简单、调试方便，免维护。同时整体供货为主机厂减少旋转整流装置的设计、加工，装配的工作量。
2适用范围
2.1本装置适用于同步电动机无刷励磁励磁系统(包括增安型)；
2.2本装置适用于额定转速为1500r/min及以下的同步电动机无刷励磁系统；
3标准
GB3836.1-2000《爆炸性气体环境用电气设备第1部分：通用要求》 ；
GB3836.3-2000《爆炸性气体环境用电气设备第3部分：增安型“e” 》 ；
JB8973-1999《增安型无刷励磁同步电动机技术条件》 ；
QB161-2002《XZL-P45-2型系列产品—增安型同步电动机无刷励磁旋转整流装置产品技术条件》 ；
JB8974-1999《TAW系列增安型无刷励磁同步电动机技术条件》。
QB113-2000《XZL-P44-2型系列同步电动机无刷励磁旋转整流装置产品技术条件》 ；
4使用条件
4.1 海拨不超过1000米，超过1000米时降低容量使用；
4.2 工作环境温度+5C ~ +40C，整流装置温升不超过+80K；
4.3 工作在具有IP54罩内。
5旋转整流装置型号
XZL-P44-2型:
XZL(旋转整流器)；
P(平板式整流元件)；
4（旋转整流装置直径：420mm）；
4（普通）；
2（额定转速为1500r/min及以下任何转速）。
XZL-P45-2型:
XZL(旋转整流器)；
P(平板式整流元件)；
4（旋转整流装置直径：420mm）；
5（增安型）；
2（额定转速为1500r/min及以下任何转速）。
6旋转整流装置基本参数
6.1原理图线路图；
6.2输出电流为300A;
6.3输出电压为200V；
6.4旋转整流元件500A/2000V；
6.5旋转整流装置最大外缘直径：420mm；
6.6额定转速为：1500r/min及以下任何转速；
6.7旋转整流装置重量约60Kg；