同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁自動(dòng)控制系統(tǒng)(2)課件

1、North China Electric Power University第四講 同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁自動(dòng)控制系統(tǒng)（2）主講人：李巖松North China Electric Power Universitypage22021-10-20第三節(jié)第三節(jié) 勵(lì)磁系統(tǒng)的整流電路勵(lì)磁系統(tǒng)的整流電路AKAKa)IKAPNJb)c)AAGGKKb)c)a)AGKKGAP1N1P2N2J1J2J3 特性：特性： 陽(yáng)極電壓陽(yáng)極電壓高于陰極電壓則導(dǎo)高于陰極電壓則導(dǎo)通，反之則截止。通，反之則截止。 特性：陽(yáng)極電壓高特性：陽(yáng)極電壓高于陰極電壓，且出現(xiàn)于陰極電壓，且出現(xiàn)觸發(fā)脈沖，則導(dǎo)通；觸發(fā)脈沖，則導(dǎo)通；截止是自然關(guān)斷，即截

2、止是自然關(guān)斷，即出現(xiàn)陽(yáng)極電壓低于陰出現(xiàn)陽(yáng)極電壓低于陰極電壓極電壓整流二極管整流二極管晶閘管晶閘管North China Electric Power Universitypage32021-10-20一、三相橋式不可控整流電路一、三相橋式不可控整流電路1 1aebecefRV1V1V3V3V5V5V4V4V6V6V2V2AB 三相橋式不可控整流三相橋式不可控整流電路由電路由三相變壓器三相變壓器的二次的二次側(cè)（側(cè)（交流勵(lì)磁機(jī)電樞繞組交流勵(lì)磁機(jī)電樞繞組）供電，供電， 整流元件為整流元件為二極管二極管 承受最高電壓的二極承受最高電壓的二極管導(dǎo)通管導(dǎo)通 直流側(cè)負(fù)載為發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子線圈直流側(cè)負(fù)載為發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子

3、線圈或者為勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁繞組或者為勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁繞組North China Electric Power Universitypage42021-10-20一、三相橋式不可控整流電路一、三相橋式不可控整流電路2 2aebecefRV1V1V3V3V5V5V4V4V6V6V2V2AC 直流側(cè)負(fù)載為發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子線圈直流側(cè)負(fù)載為發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子線圈或者為勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁繞組或者為勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁繞組 三相橋式不可控整流三相橋式不可控整流電路由電路由三相變壓器三相變壓器的二次的二次側(cè)（側(cè)（交流勵(lì)磁機(jī)電樞繞組交流勵(lì)磁機(jī)電樞繞組）供電，供電， 整流元件為整流元件為二極管二極管 承受最高電壓的二極承受最高電壓的二極管導(dǎo)通管導(dǎo)通Nort

4、h China Electric Power Universitypage52021-10-20一、三相橋式不可控整流電路一、三相橋式不可控整流電路3 3aebecefRV1V1V3V3V5V5V4V4V6V6V2V2BC 直流側(cè)負(fù)載為發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子線圈直流側(cè)負(fù)載為發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子線圈或者為勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁繞組或者為勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁繞組 三相橋式不可控整流三相橋式不可控整流電路由電路由三相變壓器三相變壓器的二次的二次側(cè)（側(cè)（交流勵(lì)磁機(jī)電樞繞組交流勵(lì)磁機(jī)電樞繞組）供電，供電， 整流元件為整流元件為二極管二極管 承受最高電壓的二極承受最高電壓的二極管導(dǎo)通管導(dǎo)通North China Electric Power Uni

5、versitypage62021-10-20一、三相橋式不可控整流電路一、三相橋式不可控整流電路4 4aebecefRV1V1V3V3V5V5V4V4V6V6V2V2BA 直流側(cè)負(fù)載為發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子線圈直流側(cè)負(fù)載為發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子線圈或者為勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁繞組或者為勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁繞組 三相橋式不可控整流三相橋式不可控整流電路由電路由三相變壓器三相變壓器的二次的二次側(cè)（側(cè)（交流勵(lì)磁機(jī)電樞繞組交流勵(lì)磁機(jī)電樞繞組）供電，供電， 整流元件為整流元件為二極管二極管 承受最高電壓的二極承受最高電壓的二極管導(dǎo)通管導(dǎo)通North China Electric Power Universitypage72021-10-20一、三相

6、橋式不可控整流電路一、三相橋式不可控整流電路5 5aebecefRV1V1V3V3V5V5V4V4V6V6V2V2CA 直流側(cè)負(fù)載為發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子線圈直流側(cè)負(fù)載為發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子線圈或者為勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁繞組或者為勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁繞組 三相橋式不可控整流三相橋式不可控整流電路由電路由三相變壓器三相變壓器的二次的二次側(cè)（側(cè)（交流勵(lì)磁機(jī)電樞繞組交流勵(lì)磁機(jī)電樞繞組）供電，供電， 整流元件為整流元件為二極管二極管 承受最高電壓的二極承受最高電壓的二極管導(dǎo)通管導(dǎo)通North China Electric Power Universitypage82021-10-20一、三相橋式不可控整流電路一、三相橋式不可控整流電路6 6a

7、ebecefRV1V1V3V3V5V5V4V4V6V6V2V2CB 直流側(cè)負(fù)載為發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子線圈直流側(cè)負(fù)載為發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子線圈或者為勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁繞組或者為勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁繞組 三相橋式不可控整流三相橋式不可控整流電路由電路由三相變壓器三相變壓器的二次的二次側(cè)（側(cè)（交流勵(lì)磁機(jī)電樞繞組交流勵(lì)磁機(jī)電樞繞組）供電，供電， 整流元件為整流元件為二極管二極管 承受最高電壓的二極承受最高電壓的二極管導(dǎo)通管導(dǎo)通North China Electric Power Universitypage92021-10-20一、三相橋式不可控整流電路一、三相橋式不可控整流電路負(fù)載電壓是線電壓波形的包絡(luò)線負(fù)載電壓是線電壓波形的包絡(luò)線2/

8、6/026tdeeUbadabadEEU35. 134. 20 分別為變壓分別為變壓器二次側(cè)相電壓和線器二次側(cè)相電壓和線電壓有效值電壓有效值 輸出空載電壓平輸出空載電壓平均值均值aEabE0dUNorth China Electric Power Universitypage102021-10-20二、三相橋式半控整流電路二、三相橋式半控整流電路aebecefRVS1VS1V1V1V4V4V6V6V2V2VS3VS3VS5VS5L L整流元件整流元件V2 V4 V6 為整流為整流二極管，二極管，共陽(yáng)極連接；共陽(yáng)極連接；VS1 VS3 VS5為晶閘管，為晶閘管，共陰極連接，共陰極連接，V1為續(xù)流

9、二極管為續(xù)流二極管North China Electric Power Universitypage112021-10-20二、三相橋式半控整流電路（控制角二、三相橋式半控整流電路（控制角0 0度）度）在三相可控整流電路中，控制角的起在三相可控整流電路中，控制角的起點(diǎn)規(guī)定為各相的自然換向點(diǎn)點(diǎn)規(guī)定為各相的自然換向點(diǎn)00三相橋式半控整流電路在控制角為零三相橋式半控整流電路在控制角為零度時(shí)的工況與不可控整流橋相同度時(shí)的工況與不可控整流橋相同North China Electric Power Universitypage122021-10-20二、三相橋式半控整流電路（控制角二、三相橋式半控整流電路

10、（控制角3030度）度）aebecefRVS1VS1V1V1V4V4V6V6V2V2VS3VS3VS5VS5L L 注注: 在三相橋式半控整流電路中在三相橋式半控整流電路中,不是承受最高電壓的晶閘管不是承受最高電壓的晶閘管元件導(dǎo)通元件導(dǎo)通,而是受觸發(fā)的晶閘管和最低電壓相的二極管導(dǎo)通而是受觸發(fā)的晶閘管和最低電壓相的二極管導(dǎo)通控制角為控制角為3030度度North China Electric Power Universitypage132021-10-20二、三相橋式半控整流電路（控制角二、三相橋式半控整流電路（控制角3030度）度）aebecefRVS1VS1V1V1V4V4V6V6V2V2V

11、S3VS3VS5VS5L L 注注: 在三相橋式半控整流電路中在三相橋式半控整流電路中,不是承受最高電壓的晶閘管不是承受最高電壓的晶閘管元件導(dǎo)通元件導(dǎo)通,而是受觸發(fā)的晶閘管和最低電壓相的二極管導(dǎo)通而是受觸發(fā)的晶閘管和最低電壓相的二極管導(dǎo)通控制角為控制角為3030度度North China Electric Power Universitypage142021-10-20二、三相橋式半控整流電路（控制角二、三相橋式半控整流電路（控制角3030度）度）aebecefRVS1VS1V1V1V4V4V6V6V2V2VS3VS3VS5VS5L L 注注: 在三相橋式半控整流電路中在三相橋式半控整流電路中

12、,不是承受最高電壓的晶閘管不是承受最高電壓的晶閘管元件導(dǎo)通元件導(dǎo)通,而是受觸發(fā)的晶閘管和最低電壓相的二極管導(dǎo)通而是受觸發(fā)的晶閘管和最低電壓相的二極管導(dǎo)通控制角為控制角為3030度度North China Electric Power Universitypage152021-10-20二、三相橋式半控整流電路（控制角二、三相橋式半控整流電路（控制角3030度）度）aebecefRVS1VS1V1V1V4V4V6V6V2V2VS3VS3VS5VS5L L 注注: 在三相橋式半控整流電路中在三相橋式半控整流電路中,不是承受最高電壓的晶閘管不是承受最高電壓的晶閘管元件導(dǎo)通元件導(dǎo)通,而是受觸發(fā)的晶閘管

13、和最低電壓相的二極管導(dǎo)通而是受觸發(fā)的晶閘管和最低電壓相的二極管導(dǎo)通控制角為控制角為3030度度North China Electric Power Universitypage162021-10-20二、三相橋式半控整流電路（控制角二、三相橋式半控整流電路（控制角6060度）度）aebecefRVS1VS1V1V1V4V4V6V6V2V2VS3VS3VS5VS5L L 注注: 在三相橋式半控整流電路中在三相橋式半控整流電路中,不是承受最高電壓的晶閘管不是承受最高電壓的晶閘管元件導(dǎo)通元件導(dǎo)通,而是受觸發(fā)的晶閘管和最低電壓相的二極管導(dǎo)通而是受觸發(fā)的晶閘管和最低電壓相的二極管導(dǎo)通控制角為控制角為60

14、60度度North China Electric Power Universitypage172021-10-20二、三相橋式半控整流電路（控制角二、三相橋式半控整流電路（控制角6060度）度）aebecefRVS1VS1V1V1V4V4V6V6V2V2VS3VS3VS5VS5L L 注注: 在三相橋式半控整流電路中在三相橋式半控整流電路中,不是承受最高電壓的晶閘管不是承受最高電壓的晶閘管元件導(dǎo)通元件導(dǎo)通,而是受觸發(fā)的晶閘管和最低電壓相的二極管導(dǎo)通而是受觸發(fā)的晶閘管和最低電壓相的二極管導(dǎo)通控制角為控制角為6060度度North China Electric Power Universitypa

15、ge182021-10-20二、三相橋式半控整流電路（控制角二、三相橋式半控整流電路（控制角6060度）度）aebecefRVS1VS1V1V1V4V4V6V6V2V2VS3VS3VS5VS5L L 注注: 在三相橋式半控整流電路中在三相橋式半控整流電路中,不是承受最高電壓的晶閘管不是承受最高電壓的晶閘管元件導(dǎo)通元件導(dǎo)通,而是受觸發(fā)的晶閘管和最低電壓相的二極管導(dǎo)通而是受觸發(fā)的晶閘管和最低電壓相的二極管導(dǎo)通控制角為控制角為6060度度North China Electric Power Universitypage192021-10-20二、三相橋式半控整流電路（控制角二、三相橋式半控整流電路（

16、控制角120120度）度）aebecefRVS1VS1V1V1V4V4V6V6V2V2VS3VS3VS5VS5L L 注注: 在三相橋式半控整流電路中在三相橋式半控整流電路中,不是承受最高電壓的晶閘管不是承受最高電壓的晶閘管元件導(dǎo)通元件導(dǎo)通,而是受觸發(fā)的晶閘管和最低電壓相的二極管導(dǎo)通而是受觸發(fā)的晶閘管和最低電壓相的二極管導(dǎo)通控制角為控制角為120120度度North China Electric Power Universitypage202021-10-20二、三相橋式半控整流電路（控制角二、三相橋式半控整流電路（控制角120120度）度）aebecefRVS1VS1V1V1V4V4V6V6

17、V2V2VS3VS3VS5VS5L L 注注: 在三相橋式半控整流電路中在三相橋式半控整流電路中,不是承受最高電壓的晶閘管不是承受最高電壓的晶閘管元件導(dǎo)通元件導(dǎo)通,而是受觸發(fā)的晶閘管和最低電壓相的二極管導(dǎo)通而是受觸發(fā)的晶閘管和最低電壓相的二極管導(dǎo)通控制角為控制角為120120度度cbaeee輸出波形出現(xiàn)了不連續(xù)現(xiàn)象輸出波形出現(xiàn)了不連續(xù)現(xiàn)象North China Electric Power Universitypage212021-10-20二、三相橋式半控整流電路二、三相橋式半控整流電路aebecefRVS1VS1V1V1V4V4V6V6V2V2VS3VS3VS5VS5L L當(dāng)控制角為當(dāng)控制

18、角為180度時(shí)，輸出電壓為零度時(shí)，輸出電壓為零 觸發(fā)脈沖的控制角從觸發(fā)脈沖的控制角從0到到180度的范圍內(nèi)移相時(shí)，輸出電壓度的范圍內(nèi)移相時(shí)，輸出電壓從最大值連續(xù)降低到零。從最大值連續(xù)降低到零。626/52/2/6/321tdeetdeeUcabad 2cos135. 12cos134. 2abaEE62 2cos135. 12cos134. 23216/76/ababadEEtdeeUNorth China Electric Power Universitypage222021-10-20二、三相橋式半控整流電路二、三相橋式半控整流電路aebecefRVS1VS1V1V1V4V4V6V6V2V

19、2VS3VS3VS5VS5L L輸出波形出現(xiàn)了不連續(xù)現(xiàn)象輸出波形出現(xiàn)了不連續(xù)現(xiàn)象+-在感性負(fù)載兩端并聯(lián)一個(gè)反向續(xù)流在感性負(fù)載兩端并聯(lián)一個(gè)反向續(xù)流二極管，在晶閘管電壓過(guò)零關(guān)斷時(shí)，二極管，在晶閘管電壓過(guò)零關(guān)斷時(shí)，電感兩端的反電動(dòng)勢(shì)經(jīng)過(guò)續(xù)流二極電感兩端的反電動(dòng)勢(shì)經(jīng)過(guò)續(xù)流二極管形成電流回路，使得電感的反電管形成電流回路，使得電感的反電動(dòng)勢(shì)對(duì)晶閘管的關(guān)斷不產(chǎn)生影響。動(dòng)勢(shì)對(duì)晶閘管的關(guān)斷不產(chǎn)生影響。North China Electric Power Universitypage232021-10-20三、三相橋式全控整流電路三、三相橋式全控整流電路aebecefRVS1VS1VS3VS3VS5VS5L L

20、VS4VS4VS6VS6VS2VS2整流元件整流元件VS2 VS4 VS6 為為晶閘晶閘管，共陽(yáng)極連接；管，共陽(yáng)極連接；VS1 VS3 VS5 為晶閘為晶閘管，共陰極連接，管，共陰極連接，控制角為控制角為0 0度度控制角為控制角為3030度度North China Electric Power Universitypage242021-10-20三、三相橋式全控整流電路三、三相橋式全控整流電路aebecefRVS1VS1VS3VS3VS5VS5L LVS4VS4VS6VS6VS2VS2控制角為控制角為9090度度控制角由控制角由6060度轉(zhuǎn)為度轉(zhuǎn)為150150度度整流元件整流元件VS2 VS4

21、 VS6 為為晶閘晶閘管，共陽(yáng)極連接；管，共陽(yáng)極連接；VS1 VS3 VS5 為晶閘為晶閘管，共陰極連接，管，共陰極連接，North China Electric Power Universitypage252021-10-20三、三相橋式全控整流電路三、三相橋式全控整流電路 控制角小于控制角小于90度，輸出平均電壓為正，三相橋式全控整流電路度，輸出平均電壓為正，三相橋式全控整流電路處于處于整流整流狀態(tài)。狀態(tài)。 控制角大于控制角大于90度小于度小于180度，輸出平均電壓為負(fù)值，三相橋式全度，輸出平均電壓為負(fù)值，三相橋式全控整流電路處于控整流電路處于逆變逆變狀態(tài)，將直流轉(zhuǎn)換為交流。狀態(tài)，將直流轉(zhuǎn)

22、換為交流。cos35. 1cos6sin223cos26216/6/ababldEEtdtEU33cos135. 13cos123sin23113/ababldEEtdtEU3North China Electric Power Universitypage262021-10-20四、整流電路的換流壓降四、整流電路的換流壓降aebecefRVS1VS1VS3VS3VS5VS5L LVS4VS4VS6VS6VS2VS2 由于整流電路中存在電感電由于整流電路中存在電感電流，整流器件相間換流不能瞬間流，整流器件相間換流不能瞬間突變完成。突變完成。 在這段換流過(guò)程中，在這段換流過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)共陰極或共陽(yáng)極組會(huì)出現(xiàn)共陰極或共陽(yáng)極組的三相橋臂中兩相交流回的三相橋臂中兩相交流回路元件同時(shí)導(dǎo)通。路元件同時(shí)導(dǎo)通。 這段換流期間對(duì)應(yīng)的電這段換流期間對(duì)應(yīng)的電角度成為換流角角度成為換流角North China Electric Power U