感应电压较低时，KQ 不能可靠导通，造成主机起动转矩不对称，使机组产生强烈振动。这正是前述的主要
事故征象之一。
因此，无论电机质量如何优异，在如此恶劣的条件下电机频繁起动，给电机造成的损伤是可想而知的。
电机的寿命因此大打折扣。
2、投励环节设计不合理，经常造成启动失败，重复启动次数大大增加。
投励环节原设计为：按同步电动机转子滑差顺极性无接点投励环节工作，如图 4 所示。
由于控制插件采用的是模拟元件，元件老化和温度漂移以及抗干扰能力弱，造成转子感应电压检测不准
确。主要是由于检测感应信号的稳压管 12WY 和三极管 3BG 性能不稳定，还有对电容器 5C 的充放电时间不
确定；在同步机进入亚同步时，该投励触发时却没有发出信号，往往造成同步机启动失败。这是模拟励磁装
置的通病，结果是造成同步机重复启动，从而带来对电机的损害。
3、励磁装置无可靠的失步保护装置，使电机运行不可靠。
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同步电动机原投励装置采用反时限继电器 兼作失步保护 ，其原理接线如图五；而电机 过负荷 与电
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机 失步 是完全不同的两个概念，通过对电机失步时的示波照相分析其暂态过程，现场试验及实拍电机失
步的暂态波形证明：用过负荷继电器兼作失步保护，当电机失步时，不能动作，有的虽能动作，但动作延时
加长，实际上起不到保护作用。如图 5 所示的过流继电器原理。
同步电机的失步事故主要分为失励失步和带励失步两类。
3．1、失励失步是由于励磁系统的原因，使同步电动机的励磁绕组失去直流励磁。由于球磨机的同步
电机过载力矩很大，导致同步电动机失去静态稳定，滑出同步。电机发生失励失步时，负载基本不变，定子
电流增大 1.5～3 倍，电机声音异常，而 GL 型继电器主要用于起动时的电流保护，其整定值为 6～7 倍的额
定值，所以 GL 型继电器拒动或动作时间过长。在此情况下失励失步一般不易被值班人员及时发现，待发现
电机冒烟时，电机已失步了相当长时间，并已造成电机绕组或励磁装置的损坏。应当指出的是电机的失励失
步，大多不当场损坏电机，出现电机冒烟后，停机常规检查，往往又查不出毛病，电机还能再投入运行。
由于失步运行，在阻尼绕组中就流过超过额定电流数倍至数十倍的电流，尤其是负载较重时，由于转差
较大，所以流过阻尼绕组电流就更大。阻尼绕组的温升和热容量，一般是按短时工作制考虑的，由于长期流
过大电流，必定会导致阻尼绕组温度过高，造成开焊、笼条断裂，甚至于阻尼绕组完全烧毁。正是在这种状
况下，使得电机的寿命大为缩短。需要指出的是，电机失励失步时还会在转子回路中产生高电压，造成励磁
装置主回路元件损坏，引起灭磁电阻发热，严重时甚至造成整台励磁装置烧坏。
3．2、带励失步，是由于负载突增（如球磨机胀肚），电机在运行中短时间严重欠励磁；或电机起动
过程中励磁系统过早投励等原因引起的。
电机在带励失步时，励磁系统虽仍有直流励磁，但励磁电流及定子电流（包络线）强烈脉动，电机亦遭
受强烈脉振，有时甚至产生电气共振和机械共振。带励失步与失励失步对电机造成的危害其性质是一样的。
严重时甚至出现断轴事故。由于电机和主机是同轴运行，电机的强烈脉振，同样会波及到主机损伤，如紧固
螺丝断裂等。
四、励磁系统改进对策
我公司球磨机用同步电机损坏频繁的主要原因如上述三条，其对策主要为：
1、主电路：采用无续流二极管的新型三相桥式半控整流电路（图 6 所示），线路简洁、可靠，通过设
计合理选配灭磁电阻 RF，分级整定 KQ 的开通电压，当电机在异步驱动状态时，使 KQ 在较低电压下便开通，
电动机具有良好的异步驱动特性，有效地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；而当电机在同步运行状态时，KQ 在过电压情况下才开通，既起到保护元器件的作用，
又使电机在正常同步运行时，KQ 不会误导通。
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、投励环节改进：电机在起动及再整步过程中，按照 准角强励磁整步 的原则设计。就物理概念而言，
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系指电机转速进入临界滑差（即原来所谓的 亚同步 ），按照电机投励瞬间在转子回路中产生的磁场与定
子绕组产生的磁场互相吸引力最大（即定子磁场的 N 极与投励后转子绕组产生的 S 极相吸，定子磁场的 S 极
与投励后转子绕组产生的 N 极相吸）。在准角时投入强励，使吸力进一步加大，这样电机进入同步便轻松、