1 大型泵站同步电动机组运行故障分析与处理 1
1.1 大型排灌站同步电动机的应用特点 1
1.1.1 异步电动机向电网吸取大量无功功率，造成“电压崩溃” 1
1.1.2 同步电动机向电网输送无功功率，有利安全供电 1
1.1.3 同步电动机接入电网空载调相运行，专发无功功率 1
1.1.4 微机控制型晶闸管励磁恒功率因数运行，节能增效 2
1.2 同步电动机工作的基本原理分析 2
1.2.1 异步电动机的基本工作原理 2
1.2.2 同步电动机的工作原理 2
1.3 同步电动机的特殊运行工况 4
1.3.1 异步启动 4
1.3.2 投入励磁 4
1.3.3 强行励磁 4
1.3.4 电网停电，水泵机组反转，恢复供电，再整步恢复同步 5
1.4 水泵同步电动机的电磁力矩 5
1.4.1 同步力矩 5
1.4.2 异步力矩 5
1.4.3 单轴联接力矩 6
1.4.4 磁阻反应力矩 7
1.5 大型同步电动机的故障现象 8
1.6 水泵同步电动机的启动故障 9
1.6.1 在启动过程中，常见的故障有开关跳闸 9
1.6.2 机组爬行 10
1.6.3 机组振荡 11
1.7 水泵同步电动机启动电压降验算 11
1.8 水泵同步电动机调相运行校核 12
1.9 同步电动机的非同期运行故障分析 14
1.9.1 带励磁失步 14
1.9.2 停电失步 15
1.9.3 异步运行 17
1.10 自动化保护装置误动及拒动的原因 17
1.10.1 定时限DL型过电流保护 18
1.10.2 备用电源自动投入装置（BZT） 18
1.10.3 供电电源自动重合闸装置（ZCH） 18
1.11 实现再同步的合理途径 19
1.11.1 确保安全供电，力图使电机安全运行 19
1.11.2 实现再同步的条件 20
1.11.3 微电脑检测失步信号，准确可靠 22
1.11.4 失步后带载再整步过程 22
1.12 水泵同步电动机保护的改进意见 22
1.12.1 用相位差、低周波、逆功率继电器实现自动灭磁再整步 23
1.12.2 励磁保护、微机继电保护及PLC程控准确可靠 23
思考题一 24
2 模拟电子电路 26
2.1 半导体二极管的特性 26
2.1.1 半导体二极管的表示方法 26
2.1.2 二极管的伏安特性曲线 26
2.1.3 二极管的主要参数 27
2.1.4 稳压二极管 28
2.2 半导体三极管的特性 29
2.2.1 三极管的输入特性曲线 30
2.2.2 三极管的输出特性曲线 32
2.2.3 晶体管的主要参数 34
2.2.4 H参数等效电路 36
2.3 放大器 38
2.3.1 放大器的定义和分类 38
2.3.2 小信号交流放大器 39
2.3.3 差动放大器 42
2.3.4 运算放大器 44
2.4 场效应晶体管的工作原理 46
2.4.1 结型场效应管 46
2.4.2 绝缘栅场效应管 47
2.5 整流与稳压电路 48
2.5.1 单相整流电路 49
2.5.2 三相整流电流 53
2.5.3 滤波电路 56
2.5.4 稳压电路 58
思考题二 63
3 脉冲与数字电路 65
3.1 脉冲和脉冲信号 65
3.1.1 脉冲信号波形的主要参数 65
3.1.2 波形整形、变换电路 66
3.1.3 限幅电路 67
3.1.4 箝位电路 68
3.2 数字电路与门电路 69
3.2.1 基本门电路 70
3.2.2 布尔代数与卡诺图 72
3.3 逻辑电路及STD总线集成电路 73
思考题三 77
4 单片机简介 78
4.1 单片机的特点及发展概况 78
4.1.1 单片机及其特点 78
4.1.2 单片机的应用 79
4.1.3 单片机的发展概况 79
4.1.4 单片机的基本组成 81
4.2 常用单片机系列介绍 81
4.3 MCS-51单片机结构及原理 83
4.3.1 MCS-51单片机内部结构 83
4.3.2 MCS-51引脚及功能 86
4.3.3 MCS-51的存储器结构 87
4.3.4 输入／输出端口结构 91
思考题四 100
5 晶闸管变流技术 101
5.1 电力电子技术发展、应用概况 101
5.1.1 传统电力电子技术 101
5.1.2 现代电力电子技术 101
5.1.3 电力电子器件的分类 102
5.1.4 电力电子变流技术 105
5.2 晶闸管 105
5.2.1 晶闸管的可控单向导电性 105
5.2.2 晶闸管的特性 108
5.2.3 晶闸管的主要参数 111
5.3 晶闸管可控整流电路 115
5.3.1 晶闸管单相可控整流电路 115
5.3.2 晶闸管三相全控整流电路 119
5.3.3 负载类型对晶闸管整流的影响 124
5.3.4 晶闸管的触发电路 125
5.3.5 集成电路触发器 132
5.3.6 触发脉冲与主电路电压的同步（定相） 134
5.4 晶闸管的保护措施和参数选择 137
5.4.1 晶闸管的过电流保护与电流上升率的限制 137
5.4.2 晶闸管的过压保护与电压上升率的限制 141
5.5 整流变压器参数计算 149
5.5.1 变压器次级相电压Uv2 149
5.5.2 初次级电流与容量 150
5.6 晶闸管电压电流的计算与选择 152
思考题五 155
6 非微机控制型励磁装置 156
6.1 直流励磁机励磁 156
6.1.1 非固接励磁 156
6.1.2 励磁系统接线及工作原理 158
6.2 硅整流励磁装置 158
6.2.1 硅整流装置的主电路 159
6.2.2 硅整流励磁装置的控制回路 159
6.2.3 静态调试与启动运行操作 159
6.3 KLF-300/75型同步电动机励磁装置 161
6.3.1 装置特点 161
6.3.2 励磁装置的组成环节及原理 161
6.4 TLG-2A型晶闸管励磁装置 165
6.4.1 移相触发电路 165
6.4.2 灭磁单元 167
6.4.3 自动投励 168
6.5 KGLF-10系列晶闸管励磁装置 169
6.5.1 装置用途、型号命名 170
6.5.2 主要性能特点 170
6.5.3 励磁主回路工作原理 171
6.5.4 励磁主回路计算方法 176
6.5.5 触发装置及灭磁环节的工作原理 180
6.5.6 附加脉冲与三相全控桥“逆变”环节 185
6.5.7 无功补偿插件（KGLF-12型装置用） 186
6.5.8 投励全压插件 187
6.6 BL-1A型同步电动机晶闸管励磁装置 189
6.6.1 同步电动机异步启动 189
6.6.2 同步电动机同步运行与停机 190
6.6.3 电流调节器LT 191
6.6.4 触发脉冲CF 192
6.6.5 触发装置输入及保护单元CSR 193
6.6.6 投励单元TL 194
6.6.7 开关触发KC 195
6.6.8 系统工作原理 196
思考题六 197
7 微机控制型晶闸管励磁装置 198
7.1 电动机运行中存在的问题 198
7.2 新颖的微机励磁技术（LZK-3型） 200
思考题七 217
8 励磁装置的调试、维修、故障分析处理及更新改造 218
8.1 续流、颠覆、逆变和熄灭线 218
8.1.1 续流 218
8.1.2 颠覆 218
8.1.3 逆变 220
8.1.4 熄灭线 223
8.2 励磁装置的调试、参数整定 224
8.2.1 调试 224
8.2.2 参数整定 225
8.3 维修、改进及故障分析处理 233
8.3.1 主回路和灭磁电路 233
8.3.2 控制回路 235
8.3.3 同步电动机转子接地 237
8.3.4 KGLF-10系列故障分析处理32例 239
8.4 仪器、仪表与检修技巧 245
8.5 更新改造，推动科技进步 246
8.5.1 江都水利枢纽工程效益及几次励磁装置更新改造 246
8.5.2 励磁装置更新改造推动科技进步 248
思考题八 249
9 微机励磁、保护、智能仪表、监控、优化调度与网络管理 250
9.1 优化调度 250
9.1.1 概述 250
9.1.2 基本数据 251
9.1.3 优化调度模型 254
9.1.4 软件概述 256
9.1.5 计算结果参阅 258
9.1.6 预期效益 260
9.2 微机自动监控系统之一 261
9.2.1 系统结构 261
9.2.2 系统设计功能 263
9.2.3 控制方法 264
9.2.4 联锁与保护 265
9.2.5 本系统方案的主要特点 265
9.3 微机自动监控系统之二 266
9.3.1 该监控技术有着先进的系统功能 266
9.3.2 现场改造及鉴定 266
9.4 网络化管理 268
9.4.1 网络的组成 268
9.4.2 网络化管理 268
9.5 微机继电保护 271
9.5.1 微机保护在泵站自动化应用中的特点与功能 271
9.5.2 微机失磁保护、失步保护与励磁装置自设保护相配合 272
9.5.3 微机保护与上位机的通信及信号记忆查询 273
9.6 CD19系列三相变送数显智能表在泵站的应用 274
9.6.1 概述 274
9.6.2 测量和计算方法 275
9.6.3 实现的方法 276
9.6.4 主要技术指标 277
思考题九 277
10 实验与报告 279
10.1 晶体管 279
10.2 可控整流电路 283
10.3 “与非”门逻辑电路测试 286
10.4 MCS-51并行I/O接口设计与应用 287
参考文献 289