WKLF系列微機(jī)勵磁裝置用戶培訓(xùn)手冊200408

1、WKLF系列微機(jī)勵磁裝置用戶培訓(xùn)手冊第一章 基本知識1.1同步電動機(jī)起動方式 同步電動機(jī)起動方式主要有異步起動和變頻起動。變頻起動需一套專用調(diào)頻電源，技術(shù)復(fù)雜且設(shè)備成本高，主要用于負(fù)載及轉(zhuǎn)動慣量都很大的大容量高速同步電動機(jī)，國內(nèi)鋼廠有幾套進(jìn)口變頻起動裝置，其它行業(yè)一般不使用。異步起動是同步電動機(jī)常用的起動方式，視供用電系統(tǒng)容量采用全壓起動或降壓起動，降壓起動分為電抗器降壓和自耦變壓器降壓。 圖1-1 電抗器降壓起動 圖1-2自耦變壓器降壓起動1.1.1電抗器降壓起動 圖1-1為采用電抗器降壓起動主接線及投全壓開關(guān)合閘控制回路示意圖。電抗器降壓時施加于電機(jī)端電壓電流降低的同時起動力矩相應(yīng)降低較大

2、，適用于系統(tǒng)容量小不允許直接全壓起動且對起動力矩要求不高的機(jī)組，如供電系統(tǒng)容量小但又要求起動力矩大的場合，需采用自耦變壓器降壓起動。電抗器降壓起動時，合1DL，機(jī)組轉(zhuǎn)速加速至投全壓滑差時（約0.9Ne），勵磁裝置投全壓繼電器JQY動作，控制2DL合閘，將母線電壓直接施加于電機(jī)定子。1.1.2自耦變壓器降壓起動 圖1-2示自耦變壓器降壓起動主接線及控制回路，兩者都較電抗器降壓起動復(fù)雜。勵磁裝置投全壓繼電器JQY需控制2DL跳閘及3DL合閘，操作順序?yàn)?DL合閘-2DL合閘-JQY動作跳2DL，合3DL。不論全壓起動還是降壓起動，機(jī)組起動時間長短與起動時機(jī)端電壓及負(fù)載等有關(guān)，從勵磁裝置讀寫控制器上

3、讀出的機(jī)組各次起動時間有些差異屬正常。1.2同步電動機(jī)無功調(diào)節(jié)特性 同步電動機(jī)正常運(yùn)行時需從電網(wǎng)吸收有功，吸收有功功率大小取決于所帶負(fù)載及電機(jī)本身有功損耗。同步電動機(jī)無功決定于勵磁裝置輸出勵磁電流，過勵（超前）運(yùn)行時，同步電動機(jī)向電網(wǎng)發(fā)無功；欠勵（滯后）運(yùn)行時，從電網(wǎng)吸收無功；正常勵磁運(yùn)行時，既不發(fā)無功，又不吸收無功，對應(yīng)功率因數(shù)COS1。同步電動機(jī)V形曲線是指電機(jī)定子電流I和勵磁電流If的關(guān)系曲線，見圖1-3。 同步電動機(jī)V形曲線圖表明，功率因數(shù)為1運(yùn)行時，定子電流最小，在此基礎(chǔ)上增/減磁，定子電流都將增加，增磁時功率因數(shù)超前運(yùn)行，減磁時功率因數(shù)滯后運(yùn)行。利用同步電動機(jī)V形曲線這一特點(diǎn)，在勵

4、磁裝置投閉環(huán)之前，可以檢 圖1-3 同步電動機(jī)V形曲線 查接入勵磁裝置用于測取功率因數(shù)的PT及CT外部接線是否正確。利用同步電動機(jī)的無功調(diào)節(jié)特性，工業(yè)現(xiàn)場實(shí)際運(yùn)行時，同步電動機(jī)工作在超前狀態(tài)，可以就地補(bǔ)償異步電機(jī)所需無功。1.3同步電動機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定性 同步電動機(jī)正常運(yùn)行時，由從電網(wǎng)吸收的電磁功率Pem與負(fù)載功率Pf維持動態(tài)平衡，電網(wǎng)電壓及負(fù)載在正常波動范圍內(nèi)時，同步電動機(jī)都不會滑出同步而失步，這由其功角特性決定，如圖1-4所示。功角特性：PemE×UsinXd E勵磁電勢 U母線電壓 Xd總電抗 功角負(fù)載突增而電壓不變 圖1-4 功角特性曲線 時，負(fù)載功率P往上移，如無閉環(huán)調(diào)節(jié)，電磁功

5、率曲線Pem不變，運(yùn)行功角增大，90°時，電機(jī)將失去同步；有閉環(huán)調(diào)節(jié)時，曲線Pem同時上移，運(yùn)行功角保持相對恒定，電機(jī)穩(wěn)定性增加。 電壓突降而負(fù)載不變時，如無閉環(huán)調(diào)節(jié)，因勵磁裝置380V勵磁電源（取自電機(jī)同段母線）同時下降，勵磁電勢E近似與電壓成正比下降，故電磁功率曲線Pem近似與機(jī)端電壓Ud平方成正比下降，運(yùn)行功角增大,電機(jī)穩(wěn)定裕度大大減小；如采用閉環(huán)調(diào)節(jié)，Ud下降 的同時勵磁電勢E加大，Pem基本不變，電機(jī)穩(wěn)定性增加。1. 4同步電動機(jī)的失步危害及措施 同步電動機(jī)在正常運(yùn)行時，其轉(zhuǎn)速與電網(wǎng)頻率嚴(yán)格對應(yīng)（n60f/p），轉(zhuǎn)子磁場和定子旋轉(zhuǎn)磁場嚴(yán)格同步，這種嚴(yán)格的對應(yīng)和同步關(guān)系是以轉(zhuǎn)

6、軸上轉(zhuǎn)矩平衡為基礎(chǔ)的。來自電網(wǎng)、負(fù)載等多種擾動一旦破壞轉(zhuǎn)矩平衡關(guān)系，依靠電機(jī)的一定調(diào)節(jié)能力，以功角相應(yīng)變化自動地調(diào)節(jié)電磁轉(zhuǎn)矩大小，以抵消各種擾動引起的不平衡，使轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)矩關(guān)系處于動態(tài)平衡。電機(jī)的這種調(diào)節(jié)能力有一定限度，當(dāng)擾動超過一定限度時，就會導(dǎo)致電機(jī)失步。 按失步原因及性質(zhì)不同，可分為三種類型：即帶勵失步、失磁失步和斷電失步。帶勵失步一般由相鄰出線端頭短路故障、附近大型機(jī)組起動或自起動引起母線電壓較長時間較大幅度的降低，電動機(jī)所帶負(fù)載的大幅度增加以及起動過程中勵磁系統(tǒng)過早投勵等原因所引起。帶勵失步對電動機(jī)所造成的危害主要是脈振轉(zhuǎn)矩較長時間的反復(fù)作用，使電動機(jī)在繞組的端部和端部綁線、轉(zhuǎn)子線圈

7、的接頭處、電動機(jī)軸和聯(lián)軸器等部位承受正負(fù)交變的扭矩，影響機(jī)械強(qiáng)度和使用壽命，甚至造成設(shè)備的損壞。由于振蕩轉(zhuǎn)矩按轉(zhuǎn)差頻率脈振，電動機(jī)的電流、電壓、功率等物理量會強(qiáng)烈振蕩，在一定條件下可能引起電氣和機(jī)械共振，導(dǎo)致事故擴(kuò)大。 失磁失步因轉(zhuǎn)子繞組匝間短路，勵磁電源短暫中斷、勵磁系統(tǒng)設(shè)備故障等引起。同步電動機(jī)失磁異步運(yùn)行時，由于定子過電流不大，約1.2倍額定電流，電動機(jī)出力不減，運(yùn)行無異常聲音和振動，不易被值班人員發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致長時間失磁運(yùn)行，引起轉(zhuǎn)子繞組尤其是阻尼繞組的過熱、開焊、甚至燒毀。 斷電失步是由于供電系統(tǒng)故障及人為切換電源引起，如輸電線路的自動重合閘動作、備用電源自動投入等；由于電源中斷后重新投

8、入的瞬間，電網(wǎng)電壓矢量與機(jī)端感應(yīng)電壓矢量的相位關(guān)系存在隨機(jī)性，兩矢量相位差在180°時對電機(jī)沖擊最大。斷電失步對電機(jī)主要危害在于電源重新恢復(fù)瞬間使電機(jī)遭受巨大的沖擊電流和沖擊轉(zhuǎn)矩。電機(jī)出現(xiàn)失步后，轉(zhuǎn)子回路的物理量能反映出來，因此勵磁裝置應(yīng)設(shè)有完備的失步檢測環(huán)節(jié)，一旦檢測出失步應(yīng)根據(jù)情況分類處理，因電機(jī)本身故障引起的失步應(yīng)跳閘停機(jī)，對非電機(jī)本身引起的失步，如外部條件許可，則應(yīng)實(shí)施自動再整步。同步電動機(jī)自動再整步即在檢測到失步后熄滅轉(zhuǎn)子磁場，將電機(jī)暫時轉(zhuǎn)入異步運(yùn)行，在適當(dāng)滑差時重新投入勵磁將電機(jī)牽入同步運(yùn)行。1.5 三相橋式全控整流電路1.5.1 三相橋式全控整流電路的工作原理在三相橋式

9、全控整流電路中，對共陰極組和共陽級組是同時進(jìn)行控制的，控制角都是。 下面將結(jié)合圖1-5電路，分析三相橋式全控整流電路工作的物理過程。 在習(xí)慣上希望三相全控橋的六個晶閘管觸發(fā)的順序是123 圖1-5三相全控橋式整流電路456，晶閘管是這樣編號的：T1和T4接a相，T3和T6接b相，T5和T2接c相。T1、T3、T5組成共陰極組，T2、T4、T6組成共陽極組，如圖1-5所示。 為了搞清楚變化時各晶閘管的導(dǎo)通規(guī)律，分析輸出波形的變化規(guī)則，下面研究幾個特殊控制角，先分析0°的情況，也就是在自然換相點(diǎn)觸發(fā)換相時的情況。 圖1-6是波形，為了分析方便起見，把一個同期等分6段。在第（1）段期間，a

10、相電位最高，因而共陰極組的T1被觸發(fā)導(dǎo)通，b相電位最低，所以共陽極組的T6被觸發(fā)導(dǎo)通。這是電流由a相經(jīng)T1流向負(fù) 圖1-6 感性負(fù)載，0°時波形圖載，再經(jīng)Tb流入b相。變壓器a、b兩相工作，共陰極組的a相電流為正，共陽極組的b相電流為負(fù)。加在負(fù)載上的整流電壓為：Ud=Ua-Ub=Uab。 經(jīng)過60°后進(jìn)入第（2）段時期。這時a相電位仍然最高，T1繼續(xù)導(dǎo)通，但是c相電位卻變成最低，當(dāng)經(jīng)過自然換相點(diǎn)時觸發(fā)c相T2，電流即從b相換到c相，T6承受反向電壓而關(guān)斷。這時電流由a相出經(jīng)T1、負(fù)載、T2流回電源c相。變壓器a、c兩相工作。這時a相電流為正，c相電流為負(fù)。在負(fù)載上的電壓為:

11、UdUaUcUac。 再經(jīng)過60°，進(jìn)入第（3）段時期。這時b相電位最高，共陰極組在經(jīng)過自然換相點(diǎn)時，觸發(fā)導(dǎo)通T3，電流即從a相換到b相，c相T2因電位仍然最低而繼續(xù)導(dǎo)通。此時變壓器b、c兩相工作，在負(fù)載上的電壓為：Ud=Ub-Uc=Ubc。 余依次類推。在第（4）段時期內(nèi)，T3、T4導(dǎo)通，變壓器b、a兩相工作。在第（5）段時期內(nèi)，T4、T5導(dǎo)通，變壓器c、a兩相工作。在第（6）段時期內(nèi)，T5、T6導(dǎo)通，變壓器c、b兩相工作，再下去又重復(fù)上述過程。 總之，三相橋式全控整流電路中，晶閘管導(dǎo)通的順序是：611223344556 由上述三相橋式全控整流電路的工作過程可以看出： (1)三相橋

12、式全控整流電路在任何時刻都必須有兩個晶閘管導(dǎo)通，而且這兩個晶閘管一個是共陰極組的，另一個是共陽極組的，只有它們能同時導(dǎo)通，才能形成導(dǎo)電回路。 (2)三相橋式全控整流電路對于共陰極組觸發(fā)脈沖的要求是保證T1、T3和T5依次導(dǎo)通，因此它們的觸發(fā)脈沖之間的相位差應(yīng)為120°對于共陽極組觸發(fā)脈沖的要求是保證T2、T4和T6依次導(dǎo)通，因此它們的觸發(fā)脈沖之間的相位差也是120°。在電感負(fù)載情況下，每個晶閘管導(dǎo)通120°。 (3)由于共陰極的晶閘管在正半周觸發(fā)，共陽極組在負(fù)半周觸發(fā)，因此接在同一相的兩個晶閘管的觸發(fā)脈沖的相位應(yīng)該相差180°。例如接在a相的T1和T4，

13、接在b相的T3和T6，接c相的T5和T2，它們之間觸發(fā)脈沖的相位差都是180°。 (4)三相橋式全控整流電路每隔60°有一個晶閘管要換流，由上一號晶閘管換流到下一號晶閘管。例如由T1、T2換流到T2、T3。因此每隔60°要觸發(fā)一個晶閘管，觸發(fā)脈沖的順序是：1234561，依次下去。相鄰兩脈沖的相位差是60°，如圖1-7所示。 (5)為了保證在整流器合閘后，共陰極組和共陽極組應(yīng)各有一個晶閘管導(dǎo)電，或者由于電流斷續(xù)后能再次導(dǎo)通，必須對兩組中應(yīng)導(dǎo)通的一對晶閘管同時有觸發(fā)脈沖。為了達(dá)到這個目的，可以采取兩種辦法；一種是使每個觸發(fā)脈沖的寬度大于60°（必

14、須小于120°），一般取80°100°,稱為寬脈沖觸發(fā)。另一種是在觸發(fā)某一號晶閘管時，同時給前一號晶閘管補(bǔ)發(fā)一個觸發(fā)脈沖，相當(dāng)于用兩個窄脈沖等效地代替大于60°的寬脈沖。這種方法稱 圖1-7觸發(fā)脈沖雙脈沖觸發(fā)。這兩種觸發(fā)方式均示于圖1-7中。例如當(dāng)要求T1導(dǎo)通時，除了給T1發(fā)出觸發(fā)脈沖外，還要同時給T6發(fā)一個觸發(fā)脈沖。欲觸發(fā)T2時，必須給T1同時發(fā)出一個脈沖等。因此用雙脈沖觸發(fā)，在一個周期內(nèi)對每個晶閘管須要連續(xù)觸發(fā)兩次，兩次脈沖中間間隔為60°。雙脈沖觸發(fā)的電路，因?yàn)橛醒a(bǔ)入和輸出的要求，比較復(fù)雜，但它可以減小觸發(fā)裝置的輸出功率，減小脈沖變壓器的

15、鐵芯體積。用寬脈沖觸發(fā)，雖然脈沖數(shù)目減少一半，為了不使脈沖變壓器飽和，其鐵芯體積要做得大些，繞組匝數(shù)多些，因而漏感增大，導(dǎo)致脈沖的前沿不夠陡（這對晶閘管多串多并時是很不利的），增加去磁繞組可以改善這一情況，但又使裝置復(fù)雜化。所以通常多采用雙脈沖觸發(fā)控制。 (6)整流輸出的電壓，也就是負(fù)載上的電壓。它屬于變壓器二次的線電壓。圖1-7a中的電壓波形都是相對于變壓器零點(diǎn)而言的相電壓波形。三相全控橋計(jì)算控制角的起點(diǎn)仍然是相電壓的交點(diǎn)。整流輸出的電壓應(yīng)該是兩相電壓相減后的波形，實(shí)際上都屬于線電壓，波頭uab、uac、ubc、uba、uca和ucb均為線電壓的一部份，是上述線電壓的包絡(luò)線。相電壓的交點(diǎn)與線

16、電壓的交點(diǎn)在同一角度位置上，故線電壓的交點(diǎn)同樣是自然換相點(diǎn)，同時亦可看出，三相橋式全控整流電壓在一個周期內(nèi)脈動六次，脈動頻率為6×50Hz=300Hz。 (7)晶閘管所承受的電壓波形示于圖形1-6d。三相橋式整流電路在任何瞬間僅有兩臂的元件導(dǎo)通，其余四臂的元件均承受變化著的反向電壓。 例如在第（1）段時期，T1和T6導(dǎo)通，此時T3和T4承受反向線電壓UbaUbUa。T2承反向線電壓UbcUbUc。T5承受反向電壓UcaUcUa 。如果僅看一個晶閘管上的電壓波形，例如T1，則在第（1）段和第（2）段期間，T1導(dǎo)通，僅有很小的正向壓降。在第（3）段和第（4）段期間，由于T3導(dǎo)通，故T1承

17、受反向線電壓UabUaUb。 在第（5）和第（6）段期間，由于T5導(dǎo)通，T1承受反向線電壓UacUaUc。 只要負(fù)載電流波形是連續(xù)的情況下，晶閘管上的電壓波形總是由上述三部分組成。例如對T1來說，即導(dǎo)通段，波形與坐標(biāo)軸重合，還有線電壓Uab段和線電壓Uac段共三段組成。當(dāng)改變時，它也有規(guī)律的變化；當(dāng)0是，晶閘管不承受正向電壓。當(dāng)變化時，其承受的正向電壓與sin成比例。熟識這些波形對調(diào)試設(shè)備很有幫助。 其他五個晶閘管上的電壓波形與T1相同，不過相位依次序逐個都要差60°。 由圖1-6d可以看出，晶閘管所受的反向最大電壓即為線電壓的峰值。當(dāng)從零增大的過程中，同樣可分析出晶閘管承受的最大正

18、向電壓也是線電壓的峰值。至于電阻性負(fù)載，當(dāng)60°時，電流進(jìn)入斷續(xù)區(qū)。故=60°時晶閘管承受最大的正向電壓為 2U2l sin 2U2l sin60°1.22U2l 當(dāng)控制角0時，每個晶閘管都不在自然換相點(diǎn)換相，而是從自然換相點(diǎn)向后移一個角開始換相。圖1-8所示為電感負(fù)載，=30°時的電壓波形。分析的方法與=0時相同?？蓮慕情_始把一個周期六等分。在第（1）段時期，T1和T6導(dǎo)通，其間雖經(jīng)過共陽極組的自然換相點(diǎn)，c相電壓開始低于b相電壓，T2開始承受正向電壓，但因未被觸發(fā)所以不能導(dǎo)通。由T6繼續(xù)導(dǎo)電。這就是和不可控整流電路工作情況根本差別之處。直到距上次觸發(fā)

19、T1（t1）60°時觸發(fā)T2，才迫使T6關(guān)斷，負(fù)載電流從T6轉(zhuǎn)移到T2上，進(jìn)入第（2）段時期。此時導(dǎo)電元件為T1和T2，負(fù)載上的電壓由原來第（1）段時期的Uab 轉(zhuǎn)為Uac，余類推。得到一個周期脈動六次的輸出電壓分別為Uab、Uac、Ubc、Uba、Uca和Ucb等， 圖1-8感性負(fù)載，=30°波形它們都屬于線電壓，各段都取其中的某一部分。作出線電壓的整個波形，仍可見到線電壓的交點(diǎn)與相電壓的交點(diǎn)在同一位置，因而控制角從線電壓算起是無須懷疑的。 圖1-9表示電感性負(fù)載，=60°時的電壓波形。 電路原先是T5和T6工作，在t1(相當(dāng)于)時觸發(fā)T1，它因此刻承受正向電壓

20、而導(dǎo)通，并將T5關(guān)斷，負(fù)載電流便從T5轉(zhuǎn)移到T1，此時導(dǎo)電元件為T1和T6，輸出電壓為Uab。過60°后Ua與Ub相等，Uab=0，輸出電壓到達(dá)零點(diǎn)，但此時又立即觸發(fā)T2，它承受正向電壓而導(dǎo)通，并關(guān)斷T6，負(fù)載電流從T6轉(zhuǎn)移到T2，此時導(dǎo)電元件為T1和T2，輸出電壓為Uac。依此類推。圖中也畫出晶閘管T1上的電壓波形。它由三段組成：一段是線電壓Uac，一段是導(dǎo)通期，與橫坐標(biāo)重合，另一段則是線電壓Uab。 當(dāng)>60°時，當(dāng)線電壓瞬時值為零并轉(zhuǎn)負(fù)值時，由于電感的作用，導(dǎo)通著的晶閘管繼續(xù)導(dǎo)通，整流輸出出現(xiàn)了負(fù)的電壓波形，從而使整流電壓的平均值降低。圖形1-10所示為 圖1-

21、9感性負(fù)載，=60°波形 圖1-10感性負(fù)載，=90°波形電感性負(fù)載，=90°時的電壓波形。對應(yīng)于t1（=90°）時觸發(fā)晶閘管T1，在觸發(fā)前，假設(shè)電路已在工作，即T5和T6已導(dǎo)通。至t1時觸發(fā)T1后，導(dǎo)電元件為T1和T6，輸出電壓為Uab。當(dāng)線電壓Uab由零變負(fù)時，由于大電感存在，T1和T6繼續(xù)導(dǎo)通，輸出電壓仍是Uab，此時出現(xiàn)負(fù)值，直到t2進(jìn)觸發(fā)T2，才迫使T6承受反向電壓而關(guān)斷，此時導(dǎo)電元件為T1和T2，輸出電壓為Uac。依此類推，周而復(fù)始繼續(xù)下去，得到圖1-10的輸出電壓波形。T1兩端的電壓波形亦表示在圖1-10上。 可以看出，當(dāng)電流連續(xù)的情況下，

22、=90°時輸出電壓的波形面積正負(fù)兩部分相等，電壓的平均為零。 電感性負(fù)載。其負(fù)載電流的波形是一條水平線。設(shè)其幅值為Id，由于晶閘管每周期導(dǎo)電120°，電流波形為長方波，流過晶閘管的電流有效值為:它的值與的大小無關(guān)。 至于電阻性負(fù)載，當(dāng)60°時，由于輸出電壓波形連續(xù)，因此電流波形亦連續(xù)。在一周期中，每個晶閘管導(dǎo)電120°。負(fù)載電流id Ud/R ，整流電壓波形與電感性負(fù)載時相同。當(dāng)>60°時，由于線電壓過零變負(fù)時，晶閘管即阻斷，輸出電壓為零，電流波形轉(zhuǎn)變?yōu)椴贿B續(xù)，不像電感性負(fù)載那樣出現(xiàn)負(fù)壓。圖1-11表示電阻負(fù)載，=90°時的電壓

23、波形。 可以看出，在t1（=90°）時，同時觸發(fā)晶閘管T1和T6，因此時a相電壓大于b相電壓，故T1和T6都能導(dǎo)通，輸出電壓為Uab。至共陰極自然換相點(diǎn)時，Ua=Ub，線電壓Uab=0，之后a相電壓將低于b相電壓，T1和T6都因承受反向電壓而關(guān)斷。此時輸出電壓和電流都為零，電流出現(xiàn)斷續(xù)現(xiàn)象。至t2時刻觸發(fā)T1和T2，同理它們導(dǎo)通，輸出電壓為Uac。當(dāng)Uac由零變負(fù)，T1和T2又都承受反向電壓而關(guān)斷。如此類推，周而復(fù)始得到一系列斷續(xù)的電壓波形。 可以看出，當(dāng)>60°，輸出電壓和電流波形不連續(xù)，一周期中每個晶閘管分兩次導(dǎo)電，導(dǎo)電2 ×（120°）。 當(dāng)

24、=120°時，輸出電壓為零，可見電阻負(fù)載時， 最大移相范圍是120°。1.5.2三相橋式全控整流電路整流電壓與控制角的關(guān)系 三相橋式全控整流電 路在具體分析中例如電感 性負(fù)載或者電阻性負(fù)載， 圖1-11純阻負(fù)載，=90°波形不論為何值，負(fù)載上的輸出電壓都是兩相之間的線電壓的某一部分。實(shí)質(zhì)上就是三相線電壓的整流。它相當(dāng)于以線電壓為幅值一周期有6個脈波的六相半波整流電路。因此，亦可直接從線電壓入手計(jì)算其平均值。為了簡化計(jì)算，由于輸出電壓的波形每隔60°就重復(fù)一次，所以計(jì)算直流輸出電壓的平均值不必計(jì)算整個周期，在60°范圍內(nèi)取其平均值即可。 在三相星

25、形接法的電路中，線電壓較其相應(yīng)的相電壓超前30°，而幅值是相電壓的 3 倍。例如Uab=UaUb= Ua<30°。在上述繪制電壓波形的所有計(jì)算中，都是以a相的相電壓為零時作為坐標(biāo)的原點(diǎn)進(jìn)行繪制的。因此相電壓Ua的表達(dá)式為 2 U2sint 。自然換相點(diǎn)在t = 30°處。為了簡化計(jì)算，今把線電壓Uab的零點(diǎn)作為新坐標(biāo)的原點(diǎn)，即比原來的坐標(biāo)提前30°。 因而在新坐標(biāo)上， 自然換相點(diǎn)的位置在t=60°/ 3 處?？刂平侨詰?yīng)從自然換相點(diǎn)算起。下面整流電壓的計(jì)算，都立足于這個條件而定出積分的上下限的。在圖1-11中，已表示出相電壓Ua與線電壓Ua

26、b的關(guān)系，Uab的零點(diǎn)導(dǎo)前Ua的零點(diǎn)30°。 (一)電阻性負(fù)載 作出以線電壓Uab的零點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)的線電壓波形。其自然換相點(diǎn)在60°處，它是線電壓Ucb與Uab的交點(diǎn)，如圖1-12所示。可以看出，當(dāng)60°時電流連續(xù)。>60°時，電流要斷續(xù)，因此求輸出平均電壓就要分兩種情況。1 當(dāng)0/ 3 時 整流電壓的平均值可以根據(jù)圖1-12求出，線電壓Uab的表達(dá)式為 3× 2 U2sint ，在/ 3 范圍內(nèi)積分的上下限分別為2/ 3 + 和 / 3 +。因此當(dāng)控制角為時，整流電壓的平均值為如用線電壓有效值 U2l表示，則2當(dāng)/ 3<<2

27、/ 3 時 整流電壓的波形如圖1-13所示。當(dāng)>/ 3 時，輸直流電壓平均值為 圖1-1260°計(jì)算整流電壓的波形 圖1-13 >60°計(jì)算整流電壓的波形上式中，積分上限原為2/ 3 +，現(xiàn)因>/ 3，因此只能積到。當(dāng)=2/ 3 時，Ud=0；所以由公式推導(dǎo)可以看出，電阻性負(fù)載的最大移相范圍是2/ 3。(二)電感性負(fù)載 對于電感性負(fù)載，由于電流是連續(xù)的，晶閘管的導(dǎo)通角總是 2/ 3，即使>/ 3 ，上式積分的上限可以超過 ，仍為2/ 3 + 。因此當(dāng)控制角為時，整流輸出的直流電壓平均值為如用線電壓有效值 U2l表示，則 Ud與控制角的關(guān)系如圖形1-1

28、4中曲線所示。這種電路在大電感負(fù)載工作于整流狀態(tài)下，要求最大移相范圍為90°。 在三相橋式全控整流電路中，共陰極組晶閘管與共陽極組晶閘管共用一套變壓器的二次繞組。共陰級組在正半周導(dǎo)通， 在電感性負(fù)載下導(dǎo)通120°。共陽極組在負(fù)半周導(dǎo)通，導(dǎo)電時間也是120°。接在同一相上的兩個晶閘管的電流在相位上差180°，大小相等，方向相反。設(shè)負(fù)載電流的平均值為Id，則變壓器二次繞 圖形1-14整流電壓與的關(guān)系組中每相電流的有效值I2（設(shè)變壓器二次為星形接法）為 由于變壓器二次繞組的電流沒有直流分量，所以一次繞組中的電流波形與二次繞組中的電流波形一樣。根據(jù)變壓器一、二次

29、安匝相等的原則，可以求出一次繞組的電流I1。第二章 勵磁裝置基本原理2.1硬件電路及原理2.1.1裝置主回路勵磁裝置主回路見圖冊WKLF11，圖號T01.01或WKLF41，圖號T04.01（無刷勵磁圖冊），包括起動控制回路，三相全控橋回路及其它保護(hù)回路。(1) 起動控制回路 對于41型無刷勵磁裝置，該部分電路位于旋轉(zhuǎn)勵磁部分，安裝在電機(jī)軸上。起動回路由電機(jī)轉(zhuǎn)子、起動電阻RQ、起動 圖2-1 起動控制回路 可控硅KQ及起動二極管ZQ構(gòu)成，如圖2-1所示。電機(jī)定子油開關(guān)合閘后，電機(jī)進(jìn)入異步起動過程，轉(zhuǎn)子感應(yīng)電流正半波If（）經(jīng)RQ、ZQ構(gòu)成通路，感應(yīng)電流負(fù)半波If（）經(jīng)KQ、RQ流通。 起動電阻

30、RQ的配置 RQ在電機(jī)起動過程和失步后的異步驅(qū)動過程投入。RQ取值大，起動力矩大但失步再整步時牽入力矩小，因此需兼顧起動和再整步時力矩要求。RQ取值根據(jù)電機(jī)參數(shù)進(jìn)行較嚴(yán)格計(jì)算，并經(jīng)熱穩(wěn)定校驗(yàn)，與通常勵磁裝置選擇10倍轉(zhuǎn)子電阻值不同。 高低定值自動轉(zhuǎn)換 在電機(jī)油開關(guān)合閘后的異步起動和電機(jī)失步滅磁后異步驅(qū)動過程中，為使電機(jī)起動過程平滑無脈振，KQ應(yīng)在轉(zhuǎn)子較低感應(yīng)電壓下觸發(fā)開通，使感應(yīng)電流正負(fù)半波均無阻礙的流過同一電阻，產(chǎn)生對稱力矩；電機(jī)起動完成至投勵后，KQ自動轉(zhuǎn)換為在轉(zhuǎn)子感應(yīng)過電壓下才能開通，起轉(zhuǎn)子過電壓保護(hù)作用，同時在勵磁電壓正常波動范圍內(nèi)又不會導(dǎo)通。11型裝置的高低定值通過油開關(guān)和投勵繼電器

31、接點(diǎn)自動轉(zhuǎn)換，41型裝置的高低定值則通過旋轉(zhuǎn)勵磁部分的投勵狀態(tài)自動轉(zhuǎn)換。 監(jiān)視回路 同步電動機(jī)正常運(yùn)行時，起動可控硅KQ不導(dǎo)通，起動電阻RQ無電流流過，起動電阻為冷態(tài)。當(dāng)轉(zhuǎn)子有感應(yīng)過電壓時，KQ通過高定值導(dǎo)通，由RQ抑制過電壓。KQ導(dǎo)通后，起動回路監(jiān)視繼電器JQJ動作（JQJ在投勵后投入監(jiān)視），其動作接點(diǎn)送至主機(jī)箱，控制觸發(fā)角使KQ關(guān)斷。(2) 三相全控橋回路 三相全控橋由六只可控硅組成，其通態(tài)平均電流和耐壓計(jì)算及選擇與同步電動機(jī)額定勵磁電壓、額定勵磁電流、轉(zhuǎn)子直流電阻、風(fēng)冷系數(shù)等相關(guān)。同步電動機(jī)在起動和失步滅磁后異步運(yùn)行過程中，三相全控橋不工作。同步電動機(jī)正常運(yùn)行時三相全控橋工作在整流工況，

32、整流橋輸出至轉(zhuǎn)子電壓平均值Uf1.35U2lcos,U2l為整流變壓器二次線電壓，為脈沖觸發(fā)角。當(dāng)90°時，輸出電壓波形正負(fù)相抵，電壓平均值為零。>90°時，同步電動機(jī)停機(jī)時三相全控橋工作在逆變工況，整流橋輸出電壓平均值為負(fù)（本勵磁裝置滅磁時150°），轉(zhuǎn)子大電感儲能通過勵磁變壓器回饋至電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)逆變滅磁。(3) 保護(hù)回路 裝置主回路配有常規(guī)保護(hù)?？諝忾_關(guān)LZK用于交流側(cè)短路和勵磁變壓器浪涌保護(hù)；壓敏電阻RV1RV3用于交流過電壓吸收；快速熔斷器KRD1KRD3用于直流側(cè)短路及可控硅元件故障保護(hù)；三相全控整流橋配有阻容保護(hù)（裝配在可控硅散熱器上），用于吸收可

33、控硅換相時產(chǎn)生的過電壓。2.1.2信號檢測及變換回路(1) 勵磁電流測量變換勵磁電流測量是通過串接在勵磁裝置直流輸出母線上的霍爾電流傳感器IB實(shí)現(xiàn)的。圖2-2 IB是一種磁平衡式電流傳感器，如圖2-2所示?；魻栐鳛榇磐舾性?，它將磁通信號轉(zhuǎn)化為微弱的電信號控制放大器的輸出。一次電流（勵磁電流）產(chǎn)生的磁通與測量電流產(chǎn)生的磁通方向相反。當(dāng)一次測電流增大（減?。r，元件中磁回路磁通量增大（減?。?，霍爾片的輸出增大（減?。?，測量電流相應(yīng)增大（減?。?，使得測量電流產(chǎn)生的磁通增大（減小），直至磁回路中磁通量近似等于零。因此，二次測量電流正比于一次勵磁電流，通過測量電阻R取樣，可得到正比于一次勵磁電流

34、的電壓信號。 在本系統(tǒng)中，霍爾電流傳感器安裝于主回路側(cè)，勵磁電流通過銅棒或引出線（41型）單匝穿心，產(chǎn)生一次磁通。傳感器的工作電源取自400單元21#（15V）和23#（15V）端子，±15V供電,其輸出則引至400單元22#端子，由400單元母板引至前置變換板上的取樣電阻RIf，并最終與±15V電源的0電平（GNDA，本系統(tǒng)中稱模擬地，下同）相連。下表指示了不同規(guī)格霍爾電流傳感器的參數(shù)。型號額定電流測量范圍線性度輸出電源電壓孔徑絕緣強(qiáng)度精度變比nKT5A/P5A0-7.5A0.1%0-50mA±15V103KV2.5%100KT10A/P10A0-15A0.1%

35、0-100mA±15V103KV2.5%100KT20A/P20A0-30A0.1%0-100mA±15V103KV2%200KT30A/P30A0-45A0.1%0-100mA±15V103KV2%300KT50A/P50A0-75A0.1%0-100mA±15V106KV1%500KT150A150A0-225A0.1%0-100mA±15V206KV0.5%1500KT200A200A0-300A0.1%0-100mA±15V206KV0.5%2000KT300A300A0-450A0.1%0-150mA±15V206

36、KV0.5%2000KT500A500A0-750A0.1%0-100mA±15V256KV0.5%5000KT800A800A0-1200A0.1%0-200mA±15V406KV0.5%4000KT1000A1000A0-1500A0.1%0-200mA±15V406KV0.5%5000 本裝置中，取樣電流RIf為8W15金屬模電阻，以選擇傳感器KT300A為例，當(dāng)If200A時，電阻RIf的壓降為： URIf×RIfIf×RIfn200×1520001.5V 式中n為變比 在If為其它值時可依上式推算出UR ，該值可以從400單

37、元端子排測得，測試方法為用萬用表直流電壓檔，黑表筆接模擬地GNDA（4009），紅表筆接LEMO（40022）。在現(xiàn)場調(diào)試時，用此方法可以測試IB是否工作正常。 如果IB沒有工作電源，或輸出端開路（如前置變換板未連），而勵磁電流有輸出的情況下，會使IB的磁平衡破壞而導(dǎo)致IB內(nèi)部磁環(huán)磁化，嚴(yán)重影響測試精度；用戶使用時應(yīng)嚴(yán)格避免類似情況發(fā)生。位于前置變換插件中的勵磁電流放大回路如圖2-3示：圖2-3 R17、R16、C3、C2構(gòu)成低通濾波網(wǎng)絡(luò)，并與電阻R1R6及運(yùn)放IC2構(gòu)成放大電路，IF跳線器J1為二選一插片，用以選擇不同的放大倍數(shù)。出廠前調(diào)試時，選擇、連接，出廠后選擇、連接，對于41型裝置IF

38、跳線器J3固定連接、即可。 R3R6用以確定IF放大回路的放大倍數(shù)，根據(jù)其連接方式總電阻:R(R3+R4)(R5+R6)R3+R4+R5+R6 其值與額定勵磁電流Ife及IB的變比有關(guān)，不同勵磁容量的電機(jī)，R各不相同，這也是前置變換板不能通用的原因。對于11型裝置，R相同（R3R6相同）的前置變換插件完全可以互換。但對于41型裝置，前置變換插件互換除要求R相同（R3R6相同）外，還要求兩套裝置具有相同的交流勵磁機(jī)電樞頻率。R3R6的阻值在現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)報告中留有記錄。W1為運(yùn)算放大器的調(diào)零電位計(jì)，也是本系列裝置中唯一需要調(diào)整的電位計(jì)（通常出廠前已整定好，無需用戶調(diào)整）；運(yùn)放輸出IF的電平可從400單

39、元端子測得，信號IF 通過400單元母板分為AIF*和BIF*，分別送至A、B套I/O板。用萬用表電壓檔，紅表筆接40017（BIF*），黑表筆接40019（COMB，B套信號的公共端），即可測得VIF 。調(diào)整W1時，需用延伸插件將前置變換板延伸出來。當(dāng)裝置輸出電流為零（未投勵）時，改變W1阻值，使得VIF5.010.0mv即達(dá)到調(diào)零目的。 在勵磁裝置輸出0.9倍額定勵磁電流時，VIF6.26.6V，以此可作為判別前置變換板上IF放大電路是否正常工作的依據(jù)。 AIF*和BIF*分別經(jīng)由A、B套反向緩沖放大器（放大倍數(shù)約等于0.38倍）由I/O板輸出，并通過I/O板與主機(jī)板之間的扁平電纜送至主機(jī)

40、板A/D采集器，轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，供調(diào)節(jié)器使用。 當(dāng)勵磁電流IF0.9Ife時，I/O板輸出測試端J7對模擬地J9的電壓為2.5V.(2) 滑差投勵及零壓計(jì)時投勵環(huán)節(jié) 對于41型裝置該部分電路位于旋轉(zhuǎn)勵磁部分，與下面介紹的電路有相同原理，但實(shí)現(xiàn)方法有所差異。 在A、B套通道板上，均設(shè)有IF變換的整形通道，當(dāng)同步電動機(jī)起動時，由于定、轉(zhuǎn)子的相對運(yùn)動，在轉(zhuǎn)子回路中會感應(yīng)出交變電流。如圖2-4示： 該信號會沿著上節(jié)介紹的勵磁電流測量通道傳到A、B套的通道板上（AIF*和BIF*），整形通道的作用在于將該信號變?yōu)榉讲↖FT并送至主機(jī)板，用以測量電機(jī)起動過程中任一時刻的滑差。在電機(jī)加速至接近亞同步時，IF

41、T波形與轉(zhuǎn)子直軸取向和定子旋轉(zhuǎn)磁場的取向之間存在著嚴(yán)格的對應(yīng)關(guān)系，假設(shè)定圖2-4子磁場靜止，則轉(zhuǎn)子以電機(jī)轉(zhuǎn)向的相反方向旋轉(zhuǎn)，示意圖如圖2-5示。由于電機(jī)尚未進(jìn)入同步，角由0°±180°0°變化，定義轉(zhuǎn)子直軸取向在定子磁場位置的左側(cè)時>0，則當(dāng)0時，對應(yīng)圖2-4中的t1（或t3）時刻；±180°時，對應(yīng)圖2-4中t2時刻，t1t3為轉(zhuǎn)子相對運(yùn) 圖2-5 轉(zhuǎn)一周，因此滑差S×f1t3-t1 式中f為電網(wǎng)頻率，取50Hz 在實(shí)際測量中，測取t2t3的時間（半周期）來表示滑差，則S×f112(t3-t2)2tHCtH

42、C12sf 當(dāng)S5時，tHC110.2秒2×0.05×500.5 因此，測量tHC即可知道電機(jī)起動過程中的滑差S，當(dāng)tHC達(dá)到整定值時，并不能立即投勵。這是因?yàn)榇藭r轉(zhuǎn)子直軸取向與定子磁場位置并不重合，此時投勵會對電機(jī)造成較大沖擊。在tHC滿足要求后，需等待直至0，此刻投入勵磁對電機(jī)沖擊最小，這也是我們常說的反極性未尾準(zhǔn)角投勵。 作為后備投勵環(huán)節(jié)的零壓計(jì)時投勵是通過檢測轉(zhuǎn)子感應(yīng)電流的正半波來實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)設(shè)定投勵時間為2秒時，對應(yīng)滑差S0.5。原理及計(jì)算方法與滑差檢測相同。零壓計(jì)時投勵也可以理解為在同步電機(jī)進(jìn)入同步后（轉(zhuǎn)子感應(yīng)電壓為零）開始計(jì)時，計(jì)時時間到自動投勵；因此它是對滑差

43、投勵環(huán)節(jié)的補(bǔ)充。 由于計(jì)時投勵的定值比滑差投勵大，絕大多數(shù)情況下，滑差投勵都能準(zhǔn)確動作，從而閉鎖計(jì)時投勵。只有某些特定機(jī)組，由于機(jī)組慣量小，轉(zhuǎn)速低，且電機(jī)凸極效應(yīng)較強(qiáng)，起動過程非常快，存在滑差投勵環(huán)節(jié)捕捉不到而電機(jī)已直接進(jìn)入同步（凸極力矩）的可能性；這種情況就只能靠計(jì)時投勵動作了，由于此時轉(zhuǎn)子感應(yīng)電壓為零，故又稱零壓計(jì)時投勵。 滑差投勵和計(jì)時投勵的檢測分別由主機(jī)板上的兩個十六位定時器實(shí)現(xiàn)。(3) 同步信號變換作為主橋可控硅觸發(fā)同步控制用的同步信號取自勵磁電源的A相，由于勵磁變壓器為/Y11（或Y/11）接法，勵磁變壓器原邊的UA比副邊Ua滯后30°，因此，UA的過零點(diǎn)對應(yīng)自然換相點(diǎn)b

44、（如圖2-6示），以a點(diǎn)開始根據(jù)觸發(fā)導(dǎo)圖2-6前角定時，即可得到第一組觸發(fā)脈沖（A，C），依次延時60°可得到其它5組觸發(fā)脈沖，如圖2-7示。圖2-7為避免同步信號變換電路產(chǎn)生相移，影響勵磁調(diào)節(jié)的線性度，在本裝置中采用的是有源電流型變換電路。圖2-8 圖2-8示電路位于前置變換板上，由于TB二次輸出電壓恒為零（即不從TB上取功率），I2與UA保持相同的相位關(guān)系，（角誤差小于5分）且與UA幅值成正比，在運(yùn)放的作用下，I2流過Rf形成UT完成從UAUT的隔離變換。由400端子13#、14#（A套）和31#、30#（B套）輸出，當(dāng)輸入電壓UA為AC220V時，400端子輸出約AC6.2V。

45、 在A、B套通道板上，設(shè)有UT的過零比較整形通道，將UT轉(zhuǎn)化為方波，供主板板使用。(4) PT、CT變換與COS測量 PT信號取自電壓小母線YMB、YMC，在安裝接線時，要求用戶將YMA、YMB、YMC三線均配至600單元，目的在于防止三線弄混而耽誤現(xiàn)場試車時間。 YMA、YMB、YMC分別引至600單元19#、20#、21#端子，其中YMB、YMC經(jīng)由裝置配線引至400單元34#、35#，再經(jīng)400單元母板引入前置變換插件。PT信號的隔離變換電路與同步信號相同，只是由于其電壓較同步信號低，變壓器一次串接的電阻阻值較小。當(dāng)YMB、YMC之間電壓為AC100V時，PT*輸出AC5-6V，并由40

46、0單元15#、 圖2-9 16#（A套）和29#、28#（B套）輸出至300主機(jī)箱單元，引線名稱中帶*號表示同名端（即端，下同），再經(jīng)由I/O板整形成TTL電平的方波信號與CT信號一起送至主機(jī)板作相位角測量。當(dāng)外接YMB、YMC之間電壓小于5額定時，主機(jī)會提示PT斷線。CT信號取自機(jī)端電流互感器A相電流。電流互感器二次首端A401接入600單元1#端子，串接儀表板上定子電流表后引至400單元37#，并經(jīng)400單元母板引入前置變換板。經(jīng)前置變換板上隔離用電流變換器IB1，一次穿心后引回至600單元3#端子。 圖2-10 考慮到電機(jī)空載時，定子電流會很小，運(yùn)放A2設(shè)有較高增益，在正常情況下，CT*

47、輸出的定子電流波形為削頂波，但相位關(guān)系與定子電流嚴(yán)格相同。它與PT信號一起構(gòu)成COS測量的原始信號。 在41型裝置中，還有一路定子電流變送通道，運(yùn)放A3輸出，當(dāng)輸入電流為2.5A時，UId輸出DC 3.44V，該值可從400單元的1 #和2 #端子之間測得。 由于COS角的測量需要軟件配合完成，在裝置正常工作時，PT*、CT*及UT之間具有嚴(yán)格的相位關(guān)系。從300單元21#(公共斷)、16#、17#、18#端子測量，三者相位關(guān)系如下圖2-11示：圖2-11 不論COS為何值，PT*恒超前UT 90°，COS>0時，CT*超前UT，反之則滯后， COS1時，CT*和UT同相位。

48、在實(shí)際使用中，是通過測量來得到角的，由上圖可以看出當(dāng)<90°時，=90°-為超前，當(dāng)>90°時，=-90°為滯后。 在主機(jī)程序中貯存有COS運(yùn)算表，測出角后，通過查表很容易得到COS的值。(5) 諧波檢測單元（11型無此項(xiàng)） 當(dāng)無刷勵磁系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)勵磁部份故障（包括旋轉(zhuǎn)控制模塊故障和由旋轉(zhuǎn)整流模塊故障導(dǎo)致的一相快熔熔斷），交流勵磁機(jī)轉(zhuǎn)入不對稱運(yùn)行，在其勵磁繞組上會耦合出一定頻率的交流電流，通過對該信號的幅值及頻率特征進(jìn)行分析，即可判斷旋轉(zhuǎn)勵磁系統(tǒng)的運(yùn)行工況。該部分電路位于前置變換插件上。前置變換板完成判別后，由4004（IFJ2）輸出給主機(jī)。圖2

49、-122.1.3觸發(fā)脈沖 上節(jié)介紹了六路觸發(fā)脈沖的形成，本節(jié)將重點(diǎn)介紹六路觸發(fā)脈沖的功率放大及輸出。從I/O板輸出到脈沖放大板的六路脈沖如圖2-7示。 以A相觸發(fā)脈沖為例，其余5路與之相同圖2-13 圖2-13中BG1為達(dá)琳頓功率管用以驅(qū)動脈沖變壓器，光電耦合器01用做檢測脈沖是否丟失，BG2用以控制脈沖的輸出。 M24V為脈沖功率電源，它與脈沖變壓器一起位于脈沖輸出板上。圖2-14 在BG1導(dǎo)通之前，a點(diǎn)的電位Va24V，BG1導(dǎo)通時，C1迅速放電，在脈沖變壓器MB原邊形成很大的電流，并耦合到MB二次形成強(qiáng)觸發(fā)尖峰，隨著C1放電，Va逐漸減小，直至二極管D1導(dǎo)通，Va嵌位于Vb0.7V 從脈

50、沖變壓器二次側(cè)輸出的觸發(fā)脈沖，寬度約1ms，尖峰觸發(fā)電流不小于1.4A；平臺觸發(fā)電流不小于330MA，強(qiáng)脈沖寬度約占總寬度的1/5，即能滿足大電流可控硅的強(qiáng)觸發(fā)要求，又不會導(dǎo)致可控硅觸發(fā)極溫升加劇。圖2-15六路觸發(fā)脈沖從300單元2631端子輸出，至脈沖輸出板單元。通常從300單元端子可以大致判斷六路觸發(fā)脈沖是否正常，可選擇示波器探頭地端接33端子（+24V）,信號端任取2631中的一個，測得波形如圖2-16示圖2-162.1.4操作回路 WKLF11型勵磁裝置的操作回路包括： (1) 控制開關(guān)KK，為三位置開關(guān)，分調(diào)試位、工作位和零位。在調(diào)試位和工作位分別有一付接點(diǎn)引入通道板，以給主機(jī)提供

51、控制開關(guān)的狀態(tài)。在工作位還有一付接點(diǎn)外引至定子油開關(guān)的合閘回路，以聯(lián)鎖定子回路的合閘操作。 (2) 手動投勵和手動滅磁按鈕。用于裝置靜態(tài)或動態(tài)調(diào)試時進(jìn)行手動試驗(yàn)。 (3) 手動增減磁按鈕。用于手動調(diào)節(jié)勵磁，在功率因數(shù)閉環(huán)退出運(yùn)行時，可通過它們增減勵磁電流，在雙閉環(huán)運(yùn)行時，可通過它們改變功率因數(shù)的設(shè)定值。 (4) 開/閉環(huán)轉(zhuǎn)換開關(guān)。用于手動設(shè)置勵磁裝置是單一電流環(huán)運(yùn)行還是雙閉環(huán)運(yùn)行。 (5) 手動切換按鈕。用于對A、B通道進(jìn)行手動切換，在兩個通道均完全正常時，通過它可任意指定一個通道為主機(jī)，另一個通道即變?yōu)閭錂C(jī)，若出現(xiàn)兩通道一個或兩個都發(fā)生故障時，手動切換不起作用，A、B通道的主/備機(jī)狀態(tài)由自動

52、切換信號控制。 (6) A、B通道更換旋鈕。用于在A（B）通道故障時更換A（B）通道所有的三個插件（CPU、I/O、MF板）。若A（B）為正常主機(jī)運(yùn)行，B（A）為正常備機(jī)運(yùn)行，將A（B）的更換開關(guān)置更換位置時，A（B）通道會自動切換到B（A）而轉(zhuǎn)入備機(jī)運(yùn)行，原為備機(jī)的B（A）轉(zhuǎn)入主機(jī)運(yùn)行。切換過程無抖動。 (7) 定子油開關(guān)狀態(tài)，它引自定子高壓開關(guān)的輔助接點(diǎn)。 (8) 主橋啟動回路開通監(jiān)視繼電器JQJ的輸出接點(diǎn)。(9) 風(fēng)機(jī)開關(guān)，位于風(fēng)機(jī)箱面板上；合位時裝置上電后風(fēng)機(jī)一直投入，分位時風(fēng)機(jī)投入受控于勵磁狀態(tài)，即投勵后風(fēng)機(jī)自動投入。(10)空氣開關(guān)，用于控制勵磁變壓器投入，并充當(dāng)過流保護(hù)。 在以上

53、的操作量中，除（6）(9) (10)外，其余各項(xiàng)都通過I/O板上的接點(diǎn)量輸入口送入主機(jī)，由CPU不斷地對各狀態(tài)進(jìn)行巡檢。2.1.5保護(hù)回路由于WKLF11型勵磁裝置采用了微處理器芯片，它除了完成雙閉環(huán)勵磁調(diào)節(jié)功能外，還具有很強(qiáng)的保護(hù)功能，在下一章軟件原理中將作詳細(xì)介紹，因此，繼電保護(hù)回路實(shí)際上只承擔(dān)動作出口、跳閘、報警及其復(fù)歸等功能。另外，還有一小部分常規(guī)保護(hù)設(shè)有引入主機(jī)箱控制器中，它們通過出口跳閘繼電器直接輸出，如：、空氣開關(guān)過流保護(hù)；、勵磁變壓器二次側(cè)的快速熔斷保護(hù)；還有一些只動作于報警的監(jiān)測環(huán)節(jié)設(shè)有送入主控制器中，而是直接引至報警繼電器，如：c、風(fēng)機(jī)監(jiān)視；d、A、B套24V電源監(jiān)視，位于

54、交、直流開關(guān)電源內(nèi)部；e、交流電源監(jiān)視；f、直流電源監(jiān)視。所有動作于跳閘出口的保護(hù)都會動作報警，在報警回路中設(shè)有音響報警和燈光報警，并設(shè)有音響報警復(fù)歸按鈕，而燈光報警信號只有在故障消失后才撤除。2.1.6工作電源 本裝置電源系統(tǒng)包括一個交流220V輸入和一個直流220V輸入的兩個開關(guān)電源，兩套電源具有相同的四路直流（5V、±15V，24V）輸出，且5V、±15V、24V均相互隔離。電源采用特殊設(shè)計(jì)，使得±15V、24V兩套并聯(lián)運(yùn)行，且每套的設(shè)計(jì)容量都足以提供勵磁裝置的全部份額，因此當(dāng)一套電源發(fā)生故障時，負(fù)載電流全部轉(zhuǎn)移到另一套上。5V兩套電源相對獨(dú)立，分別給主機(jī)箱

55、中A、B兩套控制插件供電，這樣的電源配置使得整機(jī)運(yùn)行可靠性大大提高。 不論交流輸入還是直流輸入其工作原理大體相同，但由于設(shè)計(jì)的工作點(diǎn)不同，二者不能互換，特別是若將直流電源插入交流電源插位將會導(dǎo)致輸入過壓而燒壞。 開關(guān)電源的各路輸出，都有嚴(yán)格的電壓范圍；特別對于A、B套的5V電源，電壓超差會導(dǎo)致主機(jī)無法正常工作而出現(xiàn)意外后果，使用時應(yīng)注意避免。下表列出了各回路電壓標(biāo)稱值和允許偏差（指電源在空載情況下）回路名稱測試端子號設(shè)計(jì)電壓值允許偏差測試條件24V400-3(+),400-6+24V±5%交流電源開關(guān)置斷位，直流電源開關(guān)合位，主機(jī)箱A、B套更換旋鈕均為更換位15V400-8(+),400-9+15V±5%15V400-9(+),400-10+15V±5%B5V400-11(+),400-12+5.4V±0.1V24V400-3(+),400-6+24V±5%交流電源開關(guān)合位，直流電源開關(guān)斷位，主機(jī)箱A、B套更