不可控相復勵

1、 分類分類： 自勵恒壓裝置類型即自動勵磁裝置類型，有：自勵恒壓裝置類型即自動勵磁裝置類型，有： .按發(fā)電機電壓偏差按發(fā)電機電壓偏差U調(diào)節(jié)：可構成閉環(huán)系調(diào)節(jié)：可構成閉環(huán)系統(tǒng)，靜態(tài)特性好。但由于必須出現(xiàn)偏差才調(diào)節(jié)，早統(tǒng)，靜態(tài)特性好。但由于必須出現(xiàn)偏差才調(diào)節(jié)，早期采用電磁元件構成的系統(tǒng)，動態(tài)性能差。期采用電磁元件構成的系統(tǒng)，動態(tài)性能差。 .按負載大小和性質調(diào)節(jié)：屬開環(huán)系統(tǒng)，靜按負載大小和性質調(diào)節(jié)：屬開環(huán)系統(tǒng)，靜態(tài)特性較差，但負載電樞反應影響電壓時，就開始態(tài)特性較差，但負載電樞反應影響電壓時，就開始調(diào)節(jié)，動態(tài)性能好。調(diào)節(jié)，動態(tài)性能好。主要為不可控相復勵。主要為不可控相復勵。 .復合調(diào)節(jié)：主要是可控相復

2、勵，既有按復合調(diào)節(jié)：主要是可控相復勵，既有按U調(diào)節(jié)，又有按負載大小和性質調(diào)節(jié)，性能較好。調(diào)節(jié)，又有按負載大小和性質調(diào)節(jié)，性能較好。 此外，無刷發(fā)電機勵磁系統(tǒng)，結構較獨特。此外，無刷發(fā)電機勵磁系統(tǒng)，結構較獨特。一、自勵恒壓裝置的常見類型一、自勵恒壓裝置的常見類型索引索引 、不可控相復勵原理不可控相復勵原理： 是是 利用發(fā)電機本身的剩磁電壓進行自勵起壓利用發(fā)電機本身的剩磁電壓進行自勵起壓, 根據(jù)負荷電流大小和性質根據(jù)負荷電流大小和性質(負荷電流與電壓的相位負荷電流與電壓的相位關系關系)進行相位復勵，以調(diào)整勵磁電流，穩(wěn)定發(fā)電進行相位復勵，以調(diào)整勵磁電流，穩(wěn)定發(fā)電機端電壓。有電流、電磁和電勢疊加三種。

3、機端電壓。有電流、電磁和電勢疊加三種。 不可控相復勵自勵恒壓裝置的勵磁電壓包括兩不可控相復勵自勵恒壓裝置的勵磁電壓包括兩個部分：電壓個部分：電壓(空載空載)分量和電流分量和電流(負載負載)分量。分量。二、不可控相復勵自勵恒壓裝置二、不可控相復勵自勵恒壓裝置索引索引 二、不可控相復勵自勵恒壓裝置二、不可控相復勵自勵恒壓裝置、不可控相復勵自勵恒壓裝置的常見類型不可控相復勵自勵恒壓裝置的常見類型： 根據(jù)疊加成為勵磁電流的電壓分量和電流分根據(jù)疊加成為勵磁電流的電壓分量和電流分量的信號方式的不同，不可控相復勵自勵恒壓裝量的信號方式的不同，不可控相復勵自勵恒壓裝置又可分為如下三種不同形式：置又可分為如下三

4、種不同形式： .電流疊加型：由反映電壓分量的電流信號電流疊加型：由反映電壓分量的電流信號與反映負載電流分量的電流信號疊加而成。與反映負載電流分量的電流信號疊加而成。 .電勢疊加型：由反映電壓分量的電勢信號電勢疊加型：由反映電壓分量的電勢信號與反映負載電流分量的電壓信號疊加而成，然后與反映負載電流分量的電壓信號疊加而成，然后再轉換為電流。再轉換為電流。 .電磁疊加型：由反映電壓分量的磁通信號電磁疊加型：由反映電壓分量的磁通信號與反映負載電流分量的磁通信號疊加而成，然后與反映負載電流分量的磁通信號疊加而成，然后再轉換為電流。再轉換為電流。1、電流疊加不可控相復勵電流疊加不可控相復勵：、常見類型、常

5、見類型 電流互感器電流互感器CT檢測的負載電流分量與經(jīng)過移檢測的負載電流分量與經(jīng)過移相電抗器移相的電壓分量疊加，得到交流的勵磁相電抗器移相的電壓分量疊加，得到交流的勵磁電流，經(jīng)三相橋式整流后得到直流勵磁電流。電流，經(jīng)三相橋式整流后得到直流勵磁電流。 直流勵磁回路的阻容支路可吸收直流回路的直流勵磁回路的阻容支路可吸收直流回路的兩涌電壓，保護整兩涌電壓，保護整流橋。三相諧振電流橋。三相諧振電容器與移相電抗器容器與移相電抗器一起構成串聯(lián)諧振一起構成串聯(lián)諧振電路，在發(fā)電機起電路，在發(fā)電機起動加速過程中，保動加速過程中，保證自勵起壓成功。證自勵起壓成功。二、不可控相復勵自勵恒壓裝置二、不可控相復勵自勵恒

6、壓裝置2、電勢疊加不可控相復勵電勢疊加不可控相復勵： 、常見類型、常見類型 又稱為電壓疊加型，電流互感器在移相電抗又稱為電壓疊加型，電流互感器在移相電抗器上產(chǎn)生的電壓降器上產(chǎn)生的電壓降( (電勢電勢) )與發(fā)電機端電壓疊加。與發(fā)電機端電壓疊加。二、不可控相復勵自勵恒壓裝置二、不可控相復勵自勵恒壓裝置3、電磁疊加不可控相復勵電磁疊加不可控相復勵： 、常見類型、常見類型 電磁疊加不可控相復勵是將電流分量與電壓電磁疊加不可控相復勵是將電流分量與電壓分量都轉換為對應磁通，然后在三繞組變壓器的分量都轉換為對應磁通，然后在三繞組變壓器的磁路疊加。磁路疊加。并通過輸出并通過輸出繞組，輸出繞組，輸出交流勵磁電

7、交流勵磁電流。其相復流。其相復勵疊加原理勵疊加原理和其他元件和其他元件作用與前面作用與前面介紹一樣。介紹一樣。二、不可控相復勵自勵恒壓裝置二、不可控相復勵自勵恒壓裝置二、不可控相復勵自勵恒壓裝置二、不可控相復勵自勵恒壓裝置4、四繞組、四繞組電磁疊加型電磁疊加型： 、常見類型、常見類型 四繞組四繞組電磁疊加型不可控相復勵，每相鐵心電磁疊加型不可控相復勵，每相鐵心有四個繞組：有四個繞組：N1、N2、N3和和N4，N1為電流繞組，為電流繞組，N2為電壓繞組，為電壓繞組，N4為補償繞組提供額外的相位補為補償繞組提供額外的相位補償，償，N3為輸出繞組。為輸出繞組。N2電壓電壓繞組和繞組和N4補償繞組連接

8、規(guī)律補償繞組連接規(guī)律是，每相是，每相N2繞組總是與滯后繞組總是與滯后該相的該相的N4繞組反向串聯(lián)。繞組反向串聯(lián)。 由由相量圖可知，這樣連相量圖可知，這樣連接后，空載分量比原來超前接后，空載分量比原來超前一個小于一個小于30的電角，可提的電角，可提高靜態(tài)調(diào)壓精度。高靜態(tài)調(diào)壓精度。 不可控相復勵綜述不可控相復勵綜述： 不可控相復勵自勵恒壓裝置是依靠同步發(fā)電不可控相復勵自勵恒壓裝置是依靠同步發(fā)電機電樞繞組產(chǎn)生的三相交流電作為勵磁電源，其機電樞繞組產(chǎn)生的三相交流電作為勵磁電源，其勵磁電流包括復勵分量與空載分量兩個部分。勵磁電流包括復勵分量與空載分量兩個部分。 為了使勵磁電流既反映負載電流大小又反映為了

9、使勵磁電流既反映負載電流大小又反映負載電流相位負載電流相位(性質性質)，空載分量必須經(jīng)移相電抗，空載分量必須經(jīng)移相電抗器移相器移相90電角度后再與復勵分量進行疊加。根電角度后再與復勵分量進行疊加。根據(jù)疊加方式不同，不可控相復勵自勵恒壓裝置主據(jù)疊加方式不同，不可控相復勵自勵恒壓裝置主要有：電流疊加、電勢疊加和電磁疊加三種。要有：電流疊加、電勢疊加和電磁疊加三種。 電磁疊加型還有帶電壓曲折繞組的四繞組變電磁疊加型還有帶電壓曲折繞組的四繞組變壓器作為相復勵的疊加元件的形式，其主要目的壓器作為相復勵的疊加元件的形式，其主要目的是提高反映負載電流的精度。是提高反映負載電流的精度。二、不可控相復勵自勵恒壓

10、裝置二、不可控相復勵自勵恒壓裝置索引索引 四、可控硅自勵恒壓裝置四、可控硅自勵恒壓裝置索引索引 、構成原理構成原理(特點特點)： 不論是可控還是不可控，相復勵恒壓裝置都不論是可控還是不可控，相復勵恒壓裝置都是由電磁元件構成的，而電磁元件的慣性較大是由電磁元件構成的，而電磁元件的慣性較大(由由于存在電感，電流變化速度受影響于存在電感，電流變化速度受影響)，控制調(diào)節(jié)的，控制調(diào)節(jié)的速度也因此受到一定限制。速度也因此受到一定限制。 可控硅可控硅(晶閘管晶閘管)恒壓勵磁裝置取消恒壓勵磁裝置取消相復勵的相復勵的電磁元件，采用按電壓偏差進行調(diào)節(jié)。雖無電磁電磁元件，采用按電壓偏差進行調(diào)節(jié)。雖無電磁元件，元件，

11、調(diào)節(jié)反應的速度加快，但卻不能實現(xiàn)調(diào)節(jié)反應的速度加快，但卻不能實現(xiàn)相復相復勵，因此其動態(tài)性能一般都比相復勵差。勵，因此其動態(tài)性能一般都比相復勵差。 特點是：特點是：調(diào)節(jié)速度快，且體積小、重量輕、調(diào)節(jié)速度快，且體積小、重量輕、成本低、易于系列化。成本低、易于系列化。四、可控硅自勵恒壓裝置四、可控硅自勵恒壓裝置、構成原理、構成原理(框圖框圖) ： 主要由晶閘管主電路、主要由晶閘管主電路、觸發(fā)電路、控制電路三部分觸發(fā)電路、控制電路三部分組成?？刂齐娐穭t由比較、組成?？刂齐娐穭t由比較、檢測和調(diào)節(jié)電路組成。檢測和調(diào)節(jié)電路組成。 裝置的關鍵部分是檢測電路，因為屬于按電裝置的關鍵部分是檢測電路，因為屬于按電壓

12、偏差調(diào)節(jié)，對發(fā)電機端電壓檢測的要求是：既壓偏差調(diào)節(jié)，對發(fā)電機端電壓檢測的要求是：既要準確，又要快速。這就要求整流電路不能采用要準確，又要快速。這就要求整流電路不能采用大電容濾波大電容濾波(慣性較大，影響反應速度慣性較大，影響反應速度)，因此檢，因此檢測電路一般采用多相整流，如六相整流、十二相測電路一般采用多相整流，如六相整流、十二相整流等。整流等。四、可控硅自勵恒壓裝置四、可控硅自勵恒壓裝置、檢測比較環(huán)節(jié)、檢測比較環(huán)節(jié)_總體說明總體說明： 晶閘管主電路、觸發(fā)電路，屬于可控整流電晶閘管主電路、觸發(fā)電路，屬于可控整流電路原理介紹的內(nèi)容路原理介紹的內(nèi)容，既可采用單相可控整流，也既可采用單相可控整流，

13、也可采用三相可控整流，一般根據(jù)裝置的具體要求可采用三相可控整流，一般根據(jù)裝置的具體要求確定，可參考有關整流電路原理的介紹。確定，可參考有關整流電路原理的介紹。 而控制電路主要作用是實時檢測發(fā)電機端電而控制電路主要作用是實時檢測發(fā)電機端電壓的變化情況，并與給定電壓比較，得出作為控壓的變化情況，并與給定電壓比較，得出作為控制信號的電壓偏差信號，然后再通過晶閘管觸發(fā)制信號的電壓偏差信號，然后再通過晶閘管觸發(fā)電路和主電路，向發(fā)電機的勵磁繞組提供合適的電路和主電路，向發(fā)電機的勵磁繞組提供合適的勵磁電流，使發(fā)電機端電壓維持在所要求的值，勵磁電流，使發(fā)電機端電壓維持在所要求的值，并聯(lián)運行時還應保證各發(fā)電機無

14、功的合理分配。并聯(lián)運行時還應保證各發(fā)電機無功的合理分配。1、六相整流六相整流： 、檢測比較環(huán)節(jié)、檢測比較環(huán)節(jié) 對檢測環(huán)節(jié)的要求主要是：對檢測環(huán)節(jié)的要求主要是：.檢測得到的直檢測得到的直流信號應該快速準確反映發(fā)電機端電壓的變化；流信號應該快速準確反映發(fā)電機端電壓的變化；檢測得到直流信號應盡量平穩(wěn)，其交流脈動成檢測得到直流信號應盡量平穩(wěn)，其交流脈動成分應盡量小。分應盡量小。 經(jīng)過六相經(jīng)過六相整流，直流信整流，直流信號的交流脈動號的交流脈動成分很小，很成分很小，很小電容就可濾小電容就可濾除交流脈動。除交流脈動。四、可控硅自勵恒壓裝置四、可控硅自勵恒壓裝置2、比較環(huán)節(jié)比較環(huán)節(jié)： 、檢測比較環(huán)節(jié)、檢測比

15、較環(huán)節(jié) 用穩(wěn)壓管得到一條先正反饋、后負反饋的發(fā)用穩(wěn)壓管得到一條先正反饋、后負反饋的發(fā)電機給定電壓信號的曲線。其目的是得到一條與電機給定電壓信號的曲線。其目的是得到一條與發(fā)電機實際磁路飽和對應的勵磁特性。發(fā)電機實際磁路飽和對應的勵磁特性。 實際發(fā)電實際發(fā)電機的額定電壓機的額定電壓在在UZ和和2UZ之之間。間。UUN，U0增大，增大，UUN，U0減小。減小。四、可控硅自勵恒壓裝置四、可控硅自勵恒壓裝置索引索引 、可控相復勵的構成可控相復勵的構成： 可控相復勵磁裝置是以相復勵為勵磁裝置主體，可控相復勵磁裝置是以相復勵為勵磁裝置主體，再加上根據(jù)電壓偏差信號實現(xiàn)調(diào)節(jié)的自動調(diào)壓器再加上根據(jù)電壓偏差信號實現(xiàn)

16、調(diào)節(jié)的自動調(diào)壓器AVR構構成的。成的。 負載電負載電流變化時，流變化時，首先是相復首先是相復勵調(diào)節(jié)，然勵調(diào)節(jié)，然后后AVR補充補充調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)。三、可控相復勵自勵恒壓裝置三、可控相復勵自勵恒壓裝置索引索引 AVR的原理框圖的原理框圖：、可控相復勵的構成、可控相復勵的構成 AVR是一個閉環(huán)電壓負反饋的調(diào)節(jié)系統(tǒng)。其是一個閉環(huán)電壓負反饋的調(diào)節(jié)系統(tǒng)。其輸入信號是電壓偏差信號，通過電壓互感器檢測輸入信號是電壓偏差信號，通過電壓互感器檢測發(fā)電機的端電壓，與給定值比較后通過調(diào)節(jié)器的發(fā)電機的端電壓，與給定值比較后通過調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)，通過執(zhí)行元件控制發(fā)電機的勵磁電流，就調(diào)節(jié)，通過執(zhí)行元件控制發(fā)電機的勵磁電流，就可實

17、現(xiàn)對發(fā)電機端電壓的控制?？蓪崿F(xiàn)對發(fā)電機端電壓的控制。 若調(diào)節(jié)若調(diào)節(jié)器具有積分器具有積分調(diào)節(jié)規(guī)律，調(diào)節(jié)規(guī)律，則可實現(xiàn)無則可實現(xiàn)無差調(diào)節(jié)。差調(diào)節(jié)。三、可控相復勵自勵恒壓裝置三、可控相復勵自勵恒壓裝置、可控相復勵恒壓裝置的基本形式、可控相復勵恒壓裝置的基本形式： AVR控制的是發(fā)電機的勵磁電流，而勵磁電控制的是發(fā)電機的勵磁電流，而勵磁電流包括復勵流包括復勵(電流電流)和空載和空載(電壓電壓)兩個分量?？煽刂苾蓚€分量?？煽刂频狞c較多，即可直接控制通入勵磁繞組的直流側的點較多，即可直接控制通入勵磁繞組的直流側控制，也可控制勵磁電流分量的交流側控制?？刂疲部煽刂苿畲烹娏鞣至康慕涣鱾瓤刂?。 控制的方法也較

18、多，常見的有：控制磁路飽控制的方法也較多，常見的有：控制磁路飽和，控制分流的大小和控制晶閘管導通等形式。和，控制分流的大小和控制晶閘管導通等形式。 根據(jù)執(zhí)行元件的不同，可控相復勵根據(jù)執(zhí)行元件的不同，可控相復勵輔助勵磁輔助勵磁的典型類型可歸納為：的典型類型可歸納為：.可控移相電抗器形式；可控移相電抗器形式；.可控變壓器形式；可控變壓器形式；.可控飽和電抗器分流形式；可控飽和電抗器分流形式；.晶閘管分流形式等。晶閘管分流形式等。三、可控相復勵自勵恒壓裝置三、可控相復勵自勵恒壓裝置1、可控移相電抗器形式、可控移相電抗器形式： 、基本形式、基本形式 可控移相電抗器可控相復可控移相電抗器可控相復勵恒壓裝

19、置，是在電流疊加型勵恒壓裝置，是在電流疊加型不可控相復勵自勵恒壓裝置基不可控相復勵自勵恒壓裝置基礎上增加了對移相電抗器的電礎上增加了對移相電抗器的電抗值進行控制的環(huán)節(jié)?？怪颠M行控制的環(huán)節(jié)。 控制原理：移相電抗器的控制原理：移相電抗器的電抗值改變，勵磁電流的交流分量也改變，通過電抗值改變，勵磁電流的交流分量也改變，通過對勵磁電流的控制，可實現(xiàn)端電壓的恒定。對勵磁電流的控制，可實現(xiàn)端電壓的恒定。 電抗值與鐵心飽和程度有關，在電抗器鐵心電抗值與鐵心飽和程度有關，在電抗器鐵心加一輔助繞組，可控制電抗器鐵心的飽和程度。加一輔助繞組，可控制電抗器鐵心的飽和程度。三、可控相復勵自勵恒壓裝置三、可控相復勵自勵

20、恒壓裝置2、可控變壓器形式、可控變壓器形式： 、基本形式、基本形式 可控變壓器形式的可控相可控變壓器形式的可控相復勵恒壓裝置是在電磁疊加型復勵恒壓裝置是在電磁疊加型不可控相復勵自勵恒壓裝置基不可控相復勵自勵恒壓裝置基礎上增加控制繞組礎上增加控制繞組N4構成的。構成的。 也屬于通過控制磁路飽和也屬于通過控制磁路飽和程度控制勵磁電流形式。負載程度控制勵磁電流形式。負載電流變化后，勵磁電流按相復勵調(diào)節(jié)。當端電壓電流變化后，勵磁電流按相復勵調(diào)節(jié)。當端電壓仍有偏差時，仍有偏差時，AVR二次調(diào)節(jié)，控制繞組信號改變二次調(diào)節(jié)，控制繞組信號改變變壓器磁路飽和程度，從而使勵磁電流和端電壓變壓器磁路飽和程度，從而使

21、勵磁電流和端電壓都發(fā)生改變。都發(fā)生改變。三、可控相復勵自勵恒壓裝置三、可控相復勵自勵恒壓裝置3、可控飽和電抗器分流形式、可控飽和電抗器分流形式：、基本形式、基本形式 可控飽和電抗器分流形式可控飽和電抗器分流形式的可控相復勵恒壓裝置，是在的可控相復勵恒壓裝置，是在電流疊加型不可控相復勵自勵電流疊加型不可控相復勵自勵恒壓裝置基礎上增加了可控飽恒壓裝置基礎上增加了可控飽和電抗器和電抗器Xk分流控制。屬于分分流控制。屬于分流控制。流控制。 相復勵調(diào)節(jié)后，若發(fā)電機端電壓仍有偏差相復勵調(diào)節(jié)后，若發(fā)電機端電壓仍有偏差(設設偏低偏低)時，時，AVR輸出控制信號減小，飽和電抗器鐵輸出控制信號減小，飽和電抗器鐵心

22、飽和程度降低，電抗值增大，由飽和電抗器分心飽和程度降低，電抗值增大，由飽和電抗器分流電流減小，勵磁電流增加，端電壓升高。流電流減小，勵磁電流增加，端電壓升高。三、可控相復勵自勵恒壓裝置三、可控相復勵自勵恒壓裝置4、晶閘管分流形式、晶閘管分流形式： 、基本形式、基本形式 晶閘管晶閘管(可控硅可控硅)分流可有兩種分流形式：在分流可有兩種分流形式：在交流側分流和在直流側分流，都是在電流疊加型交流側分流和在直流側分流，都是在電流疊加型不可控相復勵自勵恒壓裝置基礎上增加了晶閘管不可控相復勵自勵恒壓裝置基礎上增加了晶閘管(可控硅可控硅)VT分流控制。分流控制。 分流增加，分流增加，發(fā)電機的勵磁電發(fā)電機的勵

23、磁電流減小，發(fā)電機流減小，發(fā)電機的端電壓降低。的端電壓降低。反之，則端電壓反之，則端電壓升高。升高。三、可控相復勵自勵恒壓裝置三、可控相復勵自勵恒壓裝置 可控相復勵綜述可控相復勵綜述： 、基本形式、基本形式 可控相復勵是以相復勵為主，增加可控相復勵是以相復勵為主，增加AVR的輔的輔助調(diào)節(jié)，實現(xiàn)同步發(fā)電機端電壓恒定的。助調(diào)節(jié)，實現(xiàn)同步發(fā)電機端電壓恒定的。 相復勵在負載電流發(fā)生變化的同時開始產(chǎn)生相復勵在負載電流發(fā)生變化的同時開始產(chǎn)生作用，進行勵磁調(diào)節(jié)。在負載電流電樞反應作用作用，進行勵磁調(diào)節(jié)。在負載電流電樞反應作用還未達到最大時，勵磁電流就已產(chǎn)生補償作用，還未達到最大時，勵磁電流就已產(chǎn)生補償作用，

24、避免端電壓出現(xiàn)過大的偏差。因此，其作用可保避免端電壓出現(xiàn)過大的偏差。因此，其作用可保證恒壓的動態(tài)指標。證恒壓的動態(tài)指標。 相復勵調(diào)節(jié)后仍存在偏差，相復勵調(diào)節(jié)后仍存在偏差，AVR檢測到偏差檢測到偏差后進行二次調(diào)節(jié)，使端電壓回到給定值或要求的后進行二次調(diào)節(jié)，使端電壓回到給定值或要求的范圍內(nèi)。因此，范圍內(nèi)。因此，其作用是滿足靜態(tài)指標。其作用是滿足靜態(tài)指標。三、可控相復勵自勵恒壓裝置三、可控相復勵自勵恒壓裝置索引索引 無刷同步發(fā)電機無刷同步發(fā)電機： 普通普通同步發(fā)電機工作時，通過電刷和滑環(huán)將同步發(fā)電機工作時，通過電刷和滑環(huán)將直流勵磁電流引進發(fā)電機轉子勵磁繞組。直流勵磁電流引進發(fā)電機轉子勵磁繞組。 無刷同步發(fā)電機實際上是由兩臺同軸運行的無刷同步發(fā)電機實際上是由兩臺同軸運行的同步發(fā)電機組成，同步發(fā)電機組成，一臺采用轉極式結一臺采用轉極式結構，一臺采用轉樞