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　　同步發(fā)電機自動勵磁調(diào)節(jié)器中同步電壓的處理劉微（南京工程學(xué)院，江蘇南京210013）關(guān)鍵。因此，對半導(dǎo)體勵磁系統(tǒng)和微機勵磁系統(tǒng)中同步電壓的處理進行分析，并比較。

　　時間應(yīng)在該相自然換相點之后，如果在該相自然換同步發(fā)電機的自動勵磁調(diào)節(jié)裝置（AER）是電力系統(tǒng)中一個重要的自動裝置，其中的移相觸發(fā)單元的任務(wù)是產(chǎn)生可以改變相位的脈沖，用來觸發(fā)整流橋中的可控硅，使其控制角隨著發(fā)電機端電壓的變化而改變，從而達到自動調(diào)節(jié)勵磁的目的。移相觸發(fā)單元是由同步、移相、脈沖形成、脈沖放大等環(huán)節(jié)構(gòu)成。若其中的同步電壓處理不好，將影響移相觸發(fā)脈沖的準(zhǔn)確性，從而影響發(fā)電機的勵磁。在半導(dǎo)體勵磁系統(tǒng)中同步電壓的產(chǎn)生很麻煩，隨著微型計算機的應(yīng)用，為同步電壓的處理提供了很大的方便。

　　1同步電壓的作用根據(jù)在可控硅整流電路中對可控硅進行導(dǎo)通控制的要求，可控硅元件上所加的電壓和控制極上所加的觸發(fā)脈沖在相位上必須配合合理，否則可控硅將無法正常工作，這種配合稱為同步。因此，在可控硅勵磁系統(tǒng)中，必須引人同步電壓來保證可控硅觸發(fā)脈沖與主電路的同步。

　　2同步電壓的產(chǎn)生同步電壓的取法和可控整流電路接線型式有三相半控硅整流電路中，由于共陽極組的整流元件不可控，在自然換流點換流，共陰極組的可控硅應(yīng)承受的陽極電壓為正時一段區(qū)間內(nèi)觸發(fā)導(dǎo)通，三相觸發(fā)脈沖應(yīng)按+A、+B、+C相序依次相隔120三相全控硅整流電路中，共陰極組的可控硅只有在其陽極電位最高的一段區(qū)間內(nèi)才有可能導(dǎo)通，供陰極組的出發(fā)脈沖應(yīng)在這一期間內(nèi)發(fā)出，三相觸發(fā)脈沖應(yīng)按+人、+8、+匚相序依次相隔120發(fā)出。共陽極組的可控硅只有在其陰極電位最低的一段區(qū)間內(nèi)才有可能導(dǎo)通，共陽極組的觸發(fā)脈沖應(yīng)在這一段區(qū)間內(nèi)發(fā)出。三相觸發(fā)脈沖應(yīng)按一C、一A、一B相序依次相隔120*發(fā)出。這樣六相觸發(fā)脈沖應(yīng)按60發(fā)出。

　　因此，移相觸發(fā)單元必須接受與主電路電壓有一定相位關(guān)系的電壓信號，才能保證觸發(fā)脈沖按要求發(fā)出。同步電壓可經(jīng)同步變壓器獲得，同步電壓采用適當(dāng)?shù)慕臃ǎ瑢⒅麟娐冯妷鹤儞Q成具有觸發(fā)電路所要求的幅值、相位及相數(shù)的同步電壓，作為移相觸發(fā)單元的同步信號。

　　3同步電壓的處理31半導(dǎo)體勵磁調(diào)節(jié)器中同步電壓的處理在半導(dǎo)體勵磁調(diào)節(jié)器中，同步電壓的原方繞組接主電路的電源，副方繞組在三相半控橋中接成三相Y形，在三相全控橋中采用六相雙Y形接法。根據(jù)全控硅整流橋的工作特點：控制角0°<（< 90*時，全控硅整流橋工作在整流狀態(tài)；當(dāng)a>90*時，全控硅整流橋工作在逆變狀態(tài)，僅簡單的引入上述同步電壓（U*）還不夠，必須對同步電壓進行處理，才能滿足觸發(fā)脈沖的要求。

　　在三相全控硅整流橋電路中，施加觸發(fā)脈沖的觸發(fā)脈沖導(dǎo)通，而且由于在自然換相點之后的其間內(nèi)脈沖發(fā)生器不可能再次地發(fā)出脈沖，所以該相可控硅實際因丟失脈沖而不可能導(dǎo)通。由于觸發(fā)脈沖發(fā)出的時間不可能十分準(zhǔn)確，所以應(yīng)使最早脈沖發(fā)出的時間距自然換相點有一定距離。因此，必須引入最小控制角《min的電壓U7a，mn.由于采用了全控硅整流橋，當(dāng)發(fā)電機需要快速減磁時，整流橋要按逆變方式運行，此時觸發(fā)脈沖應(yīng)于自然換相點90*后發(fā)出，相位越后逆變作用越大。但是，由于和前述情況類似的原因，如果脈沖相位超過180*則可控硅不導(dǎo)通而不能實現(xiàn)逆變，所以脈沖相位最遲也應(yīng)在180*前發(fā)出。因此，必須引入最大控制角aman的電壓U7a，max.此外，根據(jù)觸發(fā)脈沖有一定的幅值要求，還要引入一充電電壓U7充。

　　可見，在半導(dǎo)體三相全控硅整流橋中，對于1個可控硅要引入4個同步電壓，即：U7tl，U7充、U7a，mn、U7aimK，對于6個可控硅要引入24個相位不同的同步電壓。

　　此外，在半導(dǎo)體勵磁中對于副勵機來講，三相可控整流橋適是一個很大的負載，可控硅的導(dǎo)通與關(guān)斷將引起陽極電源電壓波形畸變較嚴重，因此引起的同步電壓波形畸變的問題也必須予以重視，否則將影響移相觸發(fā)回路的正常工作。通常對畸變了的同步電壓先進行濾波或整形，以消除畸變的影響。

　　可見，在半導(dǎo)體勵磁中，同步電壓的產(chǎn)生很麻煩，調(diào)試也很困難。

　　3.2微機勵磁調(diào)節(jié)器中同步電壓的處理3.2.1同步電壓的處理框圖原理副勵機發(fā)出的三相交流電壓經(jīng)同步變壓器將電壓變小、隔離、移相，此同步變壓器采用A/2Y接法是為了加與主電源的阻抗，并將輸入電壓移相后得到超前90*的電壓。再將同步變壓器輸出電壓進行二階有源濾波后得到相位滯后90*的電壓，此電壓與副勵機的電壓同相。最后將此電壓經(jīng)電壓比較器得到6個上升沿分別對應(yīng)于自然換相點的門控信號，將此門控信號接到可編程定時計數(shù)器（8253）上形成電源電壓狀態(tài)字。以下對框圖的各個部分進行分析。

　　同步變壓器內(nèi)部接線如所示，一次側(cè)接成八形，是為了消除零序的影響，二次側(cè)有6個繞組，C2與b2反極性相串得到Mja、a2與C2反極性相串得到卟、b2與a2反極性相串得到ujc.畫出U7、Ub、Ujc與一次電壓Uab、Ubc>隊a的相量關(guān)系圖-如所示，可見前者超前后者90*相角。

　　二階有源濾波作用是濾去副勵機由于全控整流橋負荷所引起的波形畸變，得到相位滯后90*的電壓，此電壓不受主電源波形畸變的影響，其相位與副勵機發(fā)出的三相交流電壓相位同相。

　　為三相同步電壓整形電路，同步變壓器副方電壓經(jīng)濾波后的電壓Ma、Mb、Uc再經(jīng)電壓比較器后，形成寬180*相距120*的3個方波（如），其上升沿分別對應(yīng)自然換流點1、3、5.對于三相全控橋，須加3個反相器，形成6個寬180*相距60*的方波，其上升沿分別對應(yīng)自然換相點1、2、3、4、5、（6再將6個同步電壓門控信號送入8253.同步電壓門控信號的作用。北京：中國電力出版社，1998樊俊。同步發(fā)電機半導(dǎo)體勵磁原理及應(yīng)用。北京：水利電力出版社，1991.丁爾謀。同步發(fā)電機勵磁調(diào)節(jié)器。北京：中國電力出版社。

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