同步发电机励磁自动控制系统(2)

NorthChinaElectricPowerUniversity第四讲同步发电机励磁自动控制系统（2）主讲人：李岩松[e-mail]erUniversitypage22020/1/28第三节励磁系统的整流电路AKAKa)IKAPNJb)c)AAGGKKb)c)a)AGKKGAP1N1P2N2J1J2J3特性：阳极电压高于阴极电压则导通，反之则截止。特性：阳极电压高于阴极电压，且出现触发脉冲，则导通；截止是自然关断，即出现阳极电压低于阴极电压整流二极管晶闸管NorthChinaElectricPowerUniversitypage32020/1/28一、三相桥式不可控整流电路1aebecefRV1V3V5V4V6V2AB三相桥式不可控整流电路由三相变压器的二次侧（交流励磁机电枢绕组）供电，整流元件为二极管承受最高电压的二极管导通直流侧负载为发电机转子线圈或者为励磁机励磁绕组NorthChinaElectricPowerUniversitypage42020/1/28一、三相桥式不可控整流电路2aebecefRV1V3V5V4V6V2AC直流侧负载为发电机转子线圈或者为励磁机励磁绕组三相桥式不可控整流电路由三相变压器的二次侧（交流励磁机电枢绕组）供电，整流元件为二极管承受最高电压的二极管导通NorthChinaElectricPowerUniversitypage52020/1/28一、三相桥式不可控整流电路3aebecefRV1V3V5V4V6V2BC直流侧负载为发电机转子线圈或者为励磁机励磁绕组三相桥式不可控整流电路由三相变压器的二次侧（交流励磁机电枢绕组）供电，整流元件为二极管承受最高电压的二极管导通NorthChinaElectricPowerUniversitypage62020/1/28一、三相桥式不可控整流电路4aebecefRV1V3V5V4V6V2BA直流侧负载为发电机转子线圈或者为励磁机励磁绕组三相桥式不可控整流电路由三相变压器的二次侧（交流励磁机电枢绕组）供电，整流元件为二极管承受最高电压的二极管导通NorthChinaElectricPowerUniversitypage72020/1/28一、三相桥式不可控整流电路5aebecefRV1V3V5V4V6V2CA直流侧负载为发电机转子线圈或者为励磁机励磁绕组三相桥式不可控整流电路由三相变压器的二次侧（交流励磁机电枢绕组）供电，整流元件为二极管承受最高电压的二极管导通NorthChinaElectricPowerUniversitypage82020/1/28一、三相桥式不可控整流电路6aebecefRV1V3V5V4V6V2CB直流侧负载为发电机转子线圈或者为励磁机励磁绕组三相桥式不可控整流电路由三相变压器的二次侧（交流励磁机电枢绕组）供电，整流元件为二极管承受最高电压的二极管导通NorthChinaElectricPowerUniversitypage92020/1/28一、三相桥式不可控整流电路负载电压是线电压波形的包络线2/6/026tdeeUbadabadEEU35.134.20分别为变压器二次侧相电压和线电压有效值输出空载电压平均值aEabE0dUNorthChinaElectricPowerUniversitypage102020/1/28二、三相桥式半控整流电路aebecefRVS1V1V4V6V2VS3VS5L整流元件V2V4V6为整流二极管，共阳极连接；VS1VS3VS5为晶闸管，共阴极连接，V1为续流二极管NorthChinaElectricPowerUniversitypage112020/1/28二、三相桥式半控整流电路（控制角0度）在三相可控整流电路中，控制角的起点规定为各相的自然换向点00三相桥式半控整流电路在控制角为零度时的工况与不可控整流桥相同NorthChinaElectricPowerUniversitypage122020/1/28二、三相桥式半控整流电路（控制角30度）aebecefRVS1V1V4V6V2VS3VS5L注:在三相桥式半控整流电路中,不是承受最高电压的晶闸管元件导通,而是受触发的晶闸管和最低电压相的二极管导通控制角为30度NorthChinaElectricPowerUniversitypage132020/1/28二、三相桥式半控整流电路（控制角30度）aebecefRVS1V1V4V6V2VS3VS5L注:在三相桥式半控整流电路中,不是承受最高电压的晶闸管元件导通,而是受触发的晶闸管和最低电压相的二极管导通控制角为30度NorthChinaElectricPowerUniversitypage142020/1/28二、三相桥式半控整流电路（控制角30度）aebecefRVS1V1V4V6V2VS3VS5L注:在三相桥式半控整流电路中,不是承受最高电压的晶闸管元件导通,而是受触发的晶闸管和最低电压相的二极管导通控制角为30度NorthChinaElectricPowerUniversitypage152020/1/28二、三相桥式半控整流电路（控制角30度）aebecefRVS1V1V4V6V2VS3VS5L注:在三相桥式半控整流电路中,不是承受最高电压的晶闸管元件导通,而是受触发的晶闸管和最低电压相的二极管导通控制角为30度NorthChinaElectricPowerUniversitypage162020/1/28二、三相桥式半控整流电路（控制角60度）aebecefRVS1V1V4V6V2VS3VS5L注:在三相桥式半控整流电路中,不是承受最高电压的晶闸管元件导通,而是受触发的晶闸管和最低电压相的二极管导通控制角为60度NorthChinaElectricPowerUniversitypage172020/1/28二、三相桥式半控整流电路（控制角60度）aebecefRVS1V1V4V6V2VS3VS5L注:在三相桥式半控整流电路中,不是承受最高电压的晶闸管元件导通,而是受触发的晶闸管和最低电压相的二极管导通控制角为60度NorthChinaElectricPowerUniversitypage182020/1/28二、三相桥式半控整流电路（控制角60度）aebecefRVS1V1V4V6V2VS3VS5L注:在三相桥式半控整流电路中,不是承受最高电压的晶闸管元件导通,而是受触发的晶闸管和最低电压相的二极管导通控制角为60度NorthChinaElectricPowerUniversitypage192020/1/28二、三相桥式半控整流电路（控制角120度）aebecefRVS1V1V4V6V2VS3VS5L注:在三相桥式半控整流电路中,不是承受最高电压的晶闸管元件导通,而是受触发的晶闸管和最低电压相的二极管导通控制角为120度NorthChinaElectricPowerUniversitypage202020/1/28二、三相桥式半控整流电路（控制角120度）aebecefRVS1V1V4V6V2VS3VS5L注:在三相桥式半控整流电路中,不是承受最高电压的晶闸管元件导通,而是受触发的晶闸管和最低电压相的二极管导通控制角为120度cbaeee输出波形出现了不连续现象NorthChinaElectricPowerUniversitypage212020/1/28二、三相桥式半控整流电路aebecefRVS1V1V4V6V2VS3VS5L当控制角为180度时，输出电压为零触发脉冲的控制角从0到180度的范围内移相时，输出电压从最大值连续降低到零。626/52/2/6/321tdeetdeeUcabad2cos135.12cos134.2abaEE622cos135.12cos134.23216/76/ababadEEtdeeUNorthChinaElectricPowerUniversitypage222020/1/28二、三相桥式半控整流电路aebecefRVS1V1V4V6V2VS3VS5L输出波形出现了不连续现象+-在感性负载两端并联一个反向续流二极管，在晶闸管电压过零关断时，电感两端的反电动势经过续流二极管形成电流回路，使得电感的反电动势对晶闸管的关断不产生影响。NorthChinaElectricPowerUniversitypage232020/1/28三、三相桥式全控整流电路aebecefRVS1VS3VS5LVS4VS6VS2整流元件VS2VS4VS6为晶闸管，共阳极连接；VS1VS3VS5为晶闸管，共阴极连接，控制角为0度控制角为30度NorthChinaElectricPowerUniversitypage242020/1/28三、三相桥式全控整流电路aebecefRVS1VS3VS5LVS4VS6VS2控制角为90度控制角由60度转为150度整流元件VS2VS4VS6为晶闸管，共阳极连接；VS1VS3VS5为晶闸管，共阴极连接，NorthChinaElectricPowerUniversitypage252020/1/28三、三相桥式全控整流电路控制角小于90度，输出平均电压为正，三相桥式全控整流电路处于整流状态。控制角大于90度小于180度，输出平均电压为负值，三相桥式全控整流电路处于逆变状态，将直流转换为交流。cos35.1cos6sin223cos26216/6/ababldEEtdtEU33cos135.13cos123sin23113/ababldEEtdtEU3NorthChinaElectricPowerUniversitypage262020/1/28四、整流电路的换流压降aebecefRVS1VS3VS5LVS4VS6VS2由于整流电路中存在电感电流，整流器件相间换流不能瞬间突变完成。在这段换流过程中，会出现共阴极或共阳极组的三相桥臂中两相交流回路元件同时导通。这段换流期间对应的电角度成为换流角NorthChinaElectricPowerUniversitypage272020/1/28四、整流电路的换流压降be2baee22abbabeeeeeucoscos23sin23mmEtdtEdtuAcoscos23326mEAUNorthChinaElectricPowerUniversitypage282020/1/28五、整流电路的外特性aebecefRVS1VS3VS5LVS4VS6VS2i换流开始时换流结束时0idIitEeedtdiLmabsin32mdKEIX32cosarccosdKIXU3coscos233mEUcoscos23KdXdtdiINorthChinaElectricPowerUniversitypage292020/1/28五、整流电路的外特性dKabdIXEU3cos35.1cos35.1abEdIKX3dUZNorthChinaElectricPowerUniversitypage302020/1/28六、最小逆变角aebecefRVS1VS3VS5LVS4VS6VS20180offminoo30~25minNorthChinaElectricPowerUniversitypage312020/1/28小结1、三相桥式不可控整流电路2、三相桥式半控整流电路3、三相桥式全控整流电路