船舶電氣管理人員的安全職責(zé)

14.3晶閘管自勵(lì)恒壓勵(lì)磁系統(tǒng)晶閘管自勵(lì)恒壓裝置原理，如圖14-16所示。返回晶閘管自勵(lì)恒壓裝置原理主要由測(cè)量移相比較環(huán)節(jié),觸發(fā)控制環(huán)節(jié)及勵(lì)磁主回路三大環(huán)節(jié)組成。1.測(cè)量比較環(huán)節(jié)測(cè)量比較環(huán)節(jié)中包括測(cè)量濾涉及比較兩個(gè)回路，其作用是采樣發(fā)電機(jī)電壓并經(jīng)整流器變換為直流電壓，與給定的基準(zhǔn)電壓值相比較，得出偏差信號(hào)，該偏差信號(hào)經(jīng)放大后去控制發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁。所以，測(cè)量比較環(huán)節(jié)的性能,直接影響勵(lì)磁系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)和靜態(tài)特性。通常要求測(cè)量比較電路具有較好的穩(wěn)定性、線性度，足夠的靈敏度，以及優(yōu)良的動(dòng)態(tài)性能。精選ppt該系統(tǒng)測(cè)量回路主要由測(cè)量變壓器TC,和整流濾波電路VD組成.測(cè)量回路通常采用單相全波橋式整流、三相全波橋式整流、六相全波橋式整流，整流相數(shù)越多，那么輸出電壓越平穩(wěn)。圖14-17為單相全波橋式整流、三相全波橋式整流、六相全波橋式整流電路圖。為了得到平穩(wěn)的直流電壓需要濾波電路，濾波電路通常有T型濾波、雙T型濾波和橋式濾波等幾種?！?〕測(cè)量回路精選ppt比較電路大多采用橋式比較電路,其作用是把測(cè)量整流電路輸出的電壓與基準(zhǔn)電壓相比較，得到一個(gè)反映發(fā)電機(jī)電壓偏差的直流電壓信號(hào)。由于穩(wěn)壓管具有恒壓特性，它常被用作比較電路的基準(zhǔn)電壓元件。圖14-18為雙穩(wěn)壓管橋式比較電路及特性。〔2〕比較電路比較電路的特性：先正反響，后負(fù)反響。1)正反響是指輸出電壓隨輸入電壓的增大而增大。該特性是發(fā)電機(jī)自勵(lì)起壓過程。2〕負(fù)反響是指輸出電壓隨輸入電壓的增大而減少。該特性是使發(fā)電機(jī)輸出電壓保持恒定的作用。精選ppt穩(wěn)壓二極管是一個(gè)特殊的面接觸型的半導(dǎo)體硅二極管，其V-A特性曲線與普通二極管相似，但反向擊穿曲線比較陡~穩(wěn)壓二極管工作于反向擊穿區(qū)，由于它在電路中與適當(dāng)電阻配合后能起到穩(wěn)定電壓的作用，故稱為穩(wěn)壓管。精選ppt〔1〕移相觸發(fā)環(huán)節(jié)觸發(fā)控制回路,主要由移相及脈沖形成電路組成。根據(jù)比較電路輸出的偏差電壓UK的大小和極性，移相電路對(duì)晶閘管發(fā)出相應(yīng)控制觸發(fā)角的脈沖，調(diào)整晶閘管的導(dǎo)通角。由于三相橋式可控整流器能隨電壓偏差而輸出相應(yīng)的勵(lì)磁電流，使電壓保持恒定，所以具有良好的靜態(tài)電壓調(diào)整特性?！?〕勵(lì)磁主電路勵(lì)磁裝置中的可控整流電路與一般的可控整流電路相同，如圖14-19所示有單相半波、單相橋式、三相橋式可控整流電路等幾種。2.移相觸發(fā)環(huán)節(jié)及勵(lì)磁主回路精選ppt精選ppt14.4可控相復(fù)勵(lì)自勵(lì)恒壓勵(lì)磁系統(tǒng)返回前述的相復(fù)勵(lì)裝置,雖然具有動(dòng)態(tài)性能好,強(qiáng)勵(lì)能力強(qiáng)等特點(diǎn)，但其調(diào)壓精度不高。調(diào)壓特性的線性度差。為此在按進(jìn)行不可控相復(fù)勵(lì)調(diào)壓的根底上，又加上了一個(gè)按進(jìn)行微調(diào)的自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器AVR〔AutomaticVoltageRegulator〕。這就是所謂可控相復(fù)勵(lì)自勵(lì)恒壓勵(lì)磁系統(tǒng)，其原理圖如圖14-20所示。

可控相復(fù)勵(lì)恒壓原理是:采用相復(fù)勵(lì)作為根本勵(lì)磁電流，通過“晶閘管〞等控制器〔AVR〕，控制勵(lì)磁電流的“微調(diào)〞，從而實(shí)現(xiàn)“高精度的〞恒壓控制。精選ppt可控相復(fù)勵(lì)自勵(lì)恒壓裝置，采用在電磁迭加相復(fù)勵(lì)裝置的三繞組變壓器中加一個(gè)直流磁化繞組的方法。自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器AVR通過改變直流磁化繞組中的電流來改變變壓器鐵芯的磁化程度，從而控制相復(fù)勵(lì)變壓器的各交流勵(lì)磁線圈的電抗，以控制相復(fù)勵(lì)變壓器的輸出電流，如圖14-21所示。一、可控相復(fù)勵(lì)變壓器式可控相復(fù)勵(lì)裝置直流磁化繞組:直流電流可改變磁路磁導(dǎo)率，使交流繞組電抗改變，從而改變相復(fù)勵(lì)變壓器輸出電流?！泊欧糯笃髟怼尘xppt二、可控移相電抗器式可控相復(fù)勵(lì)裝置可控移相電抗器式調(diào)壓器原理圖如圖14-22所示。這種裝置的根本勵(lì)磁裝置為電流相加的相復(fù)勵(lì)裝置，不同的是移相電抗器用飽和電抗器取代固定電抗器。AVR按電壓偏差輸出相應(yīng)的直流來控制飽和電抗器的飽和程度，以調(diào)節(jié)相復(fù)勵(lì)裝置交流側(cè)電流,從而消除電壓的偏差。精選ppt圖14-23所示為可控電抗器分流的調(diào)壓器的單相原理圖。它在整流器的交流側(cè)并聯(lián)一個(gè)三相飽和電抗器，進(jìn)行交流側(cè)的分流控制。當(dāng)出現(xiàn)電壓偏差時(shí)，AVR的電流IT控制飽和電抗器的飽和程度，從而改變分流，以到達(dá)調(diào)壓的目的。返回三、可控電抗器分流的調(diào)壓器精選ppt圖14-24所示為交流側(cè)晶閘管分流的調(diào)壓器單線原理圖。晶閘管并聯(lián)在相復(fù)勵(lì)裝置的交流側(cè)實(shí)現(xiàn)交流側(cè)的分流。當(dāng)電壓出現(xiàn)偏差時(shí)，AVR輸出與電壓偏差相應(yīng)的觸發(fā)電流,改變晶閘管的導(dǎo)通角進(jìn)行分流。通常在晶閘管電路中串聯(lián)一適當(dāng)?shù)淖杩?，以限制晶閘管導(dǎo)通時(shí)的分流電流,。與飽和電抗器交流側(cè)分流的電路相比,晶閘管分流是斷續(xù)的,而飽和電抗器交流側(cè)分流是連續(xù)的。返回四、交流側(cè)晶閘管分流的調(diào)壓器精選ppt直流側(cè)晶閘管分流的調(diào)壓器單線原理圖如圖14-25所示。它與交流側(cè)晶閘管分流的可控相復(fù)勵(lì)裝置不同的是晶閘管并聯(lián)在直流側(cè)，工作原理大致相同。返回五、直流側(cè)晶閘管分流的調(diào)壓器

精選ppt14.5無刷發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)

同步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的勵(lì)磁電流，是通過電刷和滑環(huán)引進(jìn)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁繞組。由于電刷的磨損，增加了維護(hù)和保養(yǎng)工作，磨損產(chǎn)生的碳粉又會(huì)導(dǎo)致發(fā)電機(jī)絕緣下降，產(chǎn)生的電火花不僅會(huì)影響無線電通訊，在油輪上使用極為危險(xiǎn)。為從根本上解決這一問題，采用了具有同軸交流勵(lì)磁機(jī)和旋轉(zhuǎn)硅整流器的無刷同步發(fā)電機(jī)。

圖14-26為無刷同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)返回精選ppt勵(lì)磁機(jī)(EX)：兩個(gè)勵(lì)磁繞組，主磁通為這兩個(gè)繞組共同產(chǎn)生。根本勵(lì)磁：電流疊加相復(fù)勵(lì)〔勵(lì)磁繞組F1〕，輔助勵(lì)磁通過AVR提供〔勵(lì)磁繞組F2〕。單線原理圖可控復(fù)勵(lì)恒壓原理精選ppt精選ppt14.6船舶同步發(fā)電機(jī)組間無功功率自動(dòng)分配當(dāng)兩臺(tái)并聯(lián)運(yùn)行發(fā)電機(jī)的電壓不相等,而頻率、相位相等時(shí),那么在兩機(jī)組之間將產(chǎn)生一個(gè)無功性質(zhì)的環(huán)流,其結(jié)果將使電壓較高的發(fā)電機(jī)輸出無功功率增大,而電壓較低的發(fā)電機(jī)輸出的無功功率減少〔發(fā)電機(jī)負(fù)載電流功率因數(shù)低的,無功功率大；功率因數(shù)高的,那么無功功率小〕。由此可見,當(dāng)同步發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行時(shí),通過改變發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流來調(diào)節(jié)其電勢(shì),即能調(diào)整無功輸出、實(shí)現(xiàn)無功功率轉(zhuǎn)移。通常同步發(fā)電機(jī)都配有自勵(lì)恒壓裝置來自動(dòng)調(diào)整發(fā)電機(jī)的電壓，因此同步發(fā)電機(jī)有一定的電壓調(diào)整規(guī)律，也稱電壓調(diào)整特性。圖14-27為電壓調(diào)整曲線〔電機(jī)端電壓UG隨無功電流IQ變化的規(guī)律〕圖14-28為并聯(lián)運(yùn)行無功功率分配返回精選ppt無功分配不均危害：銅損增加、效率下降、并聯(lián)穩(wěn)定性下降〔一臺(tái)易過載保護(hù)，從而都跳閘〕。

?標(biāo)準(zhǔn)?規(guī)定：當(dāng)負(fù)載在總額定功率20～100%范圍變化時(shí)，應(yīng)能穩(wěn)定運(yùn)行。功率分配誤差應(yīng)符合：實(shí)際承擔(dān)無功功率與按額定功率分配比例的計(jì)算值之差，應(yīng)不超過最大發(fā)電機(jī)額定無功的±10%。精選ppt是指發(fā)電機(jī)端電壓UG隨無功負(fù)載電流IQ變化的規(guī)律。通常用UG=f(IQ)的曲線表示。電壓調(diào)整特性又稱發(fā)電機(jī)無功負(fù)荷外特性.電壓調(diào)整特性的性能用調(diào)差系數(shù)KQ來衡量。KQ的含義：是當(dāng)無功電流由零增至它的額定值IQN=INsinφ時(shí)，發(fā)電機(jī)電壓產(chǎn)生的相對(duì)變化量.

同步發(fā)電機(jī)的電壓調(diào)整特性精選ppt無差特性有差特性穩(wěn)定要求：調(diào)壓特性都為有差特性，且兩特性應(yīng)盡量一致。特性不一致，無功功率分配不均；假設(shè)為無差特性或上翹特性那么不均且不穩(wěn)定。一、無功功率分配的根本原理調(diào)節(jié)：通過調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流到達(dá)無功功率的調(diào)節(jié)。為了維持電網(wǎng)電壓不變，應(yīng)該兩臺(tái)同時(shí)反方向調(diào)節(jié)。分配與調(diào)壓器特性有關(guān)。調(diào)壓特性：無差特性和有差特性。精選ppt

圖14-29是直流均壓連接線路圖。直流均壓連接法又稱轉(zhuǎn)子均壓連接法。它只適用于同容量同型號(hào)發(fā)電機(jī)的并聯(lián)運(yùn)行。它是將并聯(lián)運(yùn)行發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁繞組用兩根均壓線并聯(lián)起來。均壓線的接通和斷開與發(fā)電機(jī)主開關(guān)相互連鎖。圖中KA1和KA2為均壓線連接接觸器，分別由主開關(guān)常開副觸頭控制。有了直流均壓線后，就能使勵(lì)磁電流隨無功負(fù)載的變化而相應(yīng)變化，以保證無功負(fù)載分配均勻。例如：當(dāng)一臺(tái)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流大于另一臺(tái)的勵(lì)磁電流時(shí)，均壓線上產(chǎn)生均衡電流，均衡電流是從勵(lì)磁電流較大的發(fā)電機(jī)流向勵(lì)磁電流較小的發(fā)電機(jī)，使前者勵(lì)磁電流減少，后者勵(lì)磁電流增加，直至兩臺(tái)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流接近相等時(shí)為止。圖14-29中也有的參加電阻R0，其作用是減小并車時(shí)產(chǎn)生的沖擊電流。1．直流均壓線精選ppt對(duì)容量不同的同步發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行,可采用交流均壓線,如圖14-30所示。圖中，兩臺(tái)發(fā)電機(jī)調(diào)壓裝置的移相電抗器通過均壓線并聯(lián),該連接處在三相整流器之前的交流側(cè)。當(dāng)兩臺(tái)發(fā)電機(jī)電勢(shì)不相等時(shí),通過交流均壓線的聯(lián)接可使發(fā)電機(jī)輸出電壓均衡,以保持無功功率均勻分配。2．交流均壓線精選ppt在按電壓偏差進(jìn)行調(diào)壓的勵(lì)磁系統(tǒng)中，調(diào)差系數(shù)KC一般是很小的，甚至幾乎接近是無差的。這樣，在發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，就會(huì)使無功功率的分配不穩(wěn)定。為了使調(diào)壓特性曲線為具有足夠傾斜度的有差調(diào)整特性，且KC相同，穩(wěn)定平均的分配無功功率，所以在調(diào)壓器上加裝了可以改變調(diào)差系數(shù)的裝置，因其作用就是利用電流信號(hào)，通過調(diào)壓器作用，以使無功電流的分配穩(wěn)定，故稱做電流穩(wěn)定裝置。圖14-31是電流穩(wěn)定裝置原理圖。圖14-32是某船兩臺(tái)發(fā)電機(jī)無功分配連接圖。3、電流穩(wěn)定裝置精選ppt判斷兩機(jī)之間的無功功率分配是否均勻，可以采用以下兩種方法：〔1〕機(jī)組并聯(lián)運(yùn)行，兩臺(tái)發(fā)電機(jī)功率表〔有功〕指示根本相同而電流表指示相差太大時(shí)，說明無功分配裝置存在故障；〔2〕機(jī)組并聯(lián)運(yùn)行，兩臺(tái)發(fā)電機(jī)功率表〔有功〕指示根本相同而功率因數(shù)表(cosφ表)指示相差較大時(shí),說明無功分配裝置存在故障。在發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，其無功功率的分配是由自動(dòng)電壓調(diào)整器來自動(dòng)完成的。但是如果電器元件出現(xiàn)故障，也會(huì)使無功分配裝置出現(xiàn)故障。精選ppt下面以均壓線連接為例來分析故障排除的方法，重點(diǎn)檢查均壓接觸器：〔1〕檢查接觸器是否通電動(dòng)作，檢查線圈本身、發(fā)電機(jī)主開關(guān)常開輔觸點(diǎn)、熔斷器、導(dǎo)線及相應(yīng)接線柱等，或修復(fù)或更新；〔2〕檢查接觸器觸點(diǎn)是否可靠閉合，或打磨修理或更新。如果觸頭接觸不良，會(huì)使均壓線斷路，并車時(shí)不易并上，即使空氣開關(guān)能合閘，發(fā)電機(jī)也不能穩(wěn)定地并聯(lián)運(yùn)行，兩臺(tái)發(fā)電機(jī)的電流可能同時(shí)急劇上升，直至發(fā)電機(jī)的主開關(guān)保護(hù)動(dòng)作而跳閘。精選ppt返回圖14-16晶閘管自勵(lì)恒壓裝置原理圖精選ppt返回圖14-17單相全波橋式整流、三相全波橋式整流、六相全波橋式整流電路圖精選ppt返回(a)直流測(cè)量電橋比較電路(b)特性輸出圖14-18雙穩(wěn)壓管橋式比較電路及特性正反響-發(fā)電機(jī)自勵(lì)起壓過程負(fù)反響-使發(fā)電機(jī)輸出電壓保持恒定的作用。精選ppt返回(a)單相全波半控(b)三相半波半控(c)三相全波半控圖14-19勵(lì)磁系統(tǒng)主回路

精選ppt返回圖14-20可控相復(fù)勵(lì)自勵(lì)恒壓勵(lì)磁系統(tǒng)原理圖#相復(fù)勵(lì)裝置作用是實(shí)現(xiàn)自勵(lì)起壓，負(fù)責(zé)動(dòng)態(tài)電壓調(diào)整;#電壓調(diào)節(jié)器AVR作用是負(fù)責(zé)靜態(tài)電壓調(diào)整。精選ppt返回圖14-21相復(fù)勵(lì)變壓器式可控相復(fù)勵(lì)裝置直流磁化繞組:直流電流可改變磁路磁導(dǎo)率，使交流繞組電抗改變，從而改變相復(fù)勵(lì)變壓器輸出電流?！泊欧糯笃髟怼尘xppt返回圖14-22可控移相電抗器式可控相復(fù)勵(lì)裝置精選ppt返回圖14-23可控電抗器分流的調(diào)壓器精選ppt返回圖14-24交流側(cè)晶閘管分流的調(diào)壓器精選ppt返回圖14-25直流側(cè)晶閘管分流的調(diào)壓精選ppt返回圖14-26無刷同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)精選ppt返回圖14-27電壓調(diào)整特性曲線圖14-28并聯(lián)運(yùn)行無功功率分配精選ppt返回圖14-29直流均壓連接線路圖精選ppt返回圖14-30交流均壓線接法精選ppt返回圖14-31電流穩(wěn)定裝置原理圖精選ppt返回14-32實(shí)船兩臺(tái)發(fā)電機(jī)無功分配連接圖精選ppt晶閘管〔SiliconControlledRectifier簡稱SCR〕是起到了弱電控制與強(qiáng)電輸出之間的橋梁作用。其中：A—陽極，K—陰極，G—控制極。精選ppt二、晶閘管的工作原理實(shí)驗(yàn)電路如圖〔a〕所示，主電路加上交流電壓~u2，控制極電路接入Eg，在t1瞬間合上開關(guān)S，在t4瞬間拉開開關(guān)S，那么u2、ug和電阻上RL的電壓ud的波形關(guān)系如圖〔b〕所示?！?〕在0~t1之間:開關(guān)S未合上，ug=0，盡管uAK>0，但ud=0，即晶閘管未導(dǎo)通；〔2〕在t1~t2之間:uAK>0，由于開關(guān)S合上，使ug>0，而，即晶閘管導(dǎo)通；〔3〕在t2~t3之間，uAK<0，盡管ug>0，但ud=0，即晶閘管關(guān)斷；〔4〕在t3~t4之間，uAK>0，這時(shí)ug>0,而，所以，晶閘管又導(dǎo)通；〔5〕當(dāng)t=t4時(shí)，ug=0，但uAK>0，，即晶閘管仍處于導(dǎo)通狀態(tài)；〔6〕當(dāng)t=t5時(shí)，uAK=0，ug=0，而ud=0，即晶閘管關(guān)斷，晶閘管處于阻斷狀態(tài)。精選ppt綜上所述可得出以下結(jié)論：

〔1〕起始時(shí)假設(shè)控制極不加電壓，那么不管陽極加正向電壓還是反向電壓，晶閘管均不導(dǎo)通，這說明晶閘管具有正、反向阻斷能力；〔2〕晶閘管的陽極和控制極同時(shí)正向電壓時(shí)晶閘管才能導(dǎo)通，這是晶閘管導(dǎo)通必須同時(shí)具備的兩個(gè)條件；〔3〕在晶閘管導(dǎo)通之后，其控制極就失去控制作用，欲使晶閘管恢復(fù)阻斷狀態(tài)，必須把陽極正向電壓降低到一定值〔或斷開，或反向〕。晶閘管的PN結(jié)可通過幾十安~幾千安的電流，因此，它是一種大功率的半導(dǎo)體器件，由于晶閘管導(dǎo)通時(shí)，相當(dāng)于兩只三極管飽和導(dǎo)通，因此，陽極與陰極間的管壓降為1V左右，而電源電壓幾乎全局部配在負(fù)載電阻上。精選ppt三、晶閘管的伏安特性

晶閘管陽極對(duì)陰極的電壓和流過晶閘管的電流之間的關(guān)系稱為晶閘管的伏安特性。

精選ppt正向(uAK>0)正向阻斷狀態(tài):當(dāng)ug=0，uAK<UDSM，元件中有很小的電流〔正向漏電流〕流過，處于截止?fàn)顟B(tài)〔稱為正向阻斷狀態(tài)〕，簡稱斷態(tài)。正向擊穿：當(dāng)ug=0，uAK=UDSM，晶閘管突然由阻斷狀態(tài)轉(zhuǎn)化為導(dǎo)通狀態(tài)。UDSM稱為斷態(tài)不重復(fù)峰值電壓，或用UBO表示稱正向轉(zhuǎn)折電壓。正向?qū)顟B(tài)：ug>0，uAK>0，晶閘管導(dǎo)通，其電流的大小由負(fù)載決定，陽極和陰極間的管壓降很小。