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　　同步發電機自動勵磁調節器中同步電壓的處理劉微（南京工程學院，江蘇南京210013）關鍵。因此，對半導體勵磁系統和微機勵磁系統中同步電壓的處理進行分析，并比較。

　　時間應在該相自然換相點之后，如果在該相自然換同步發電機的自動勵磁調節裝置（AER）是電力系統中一個重要的自動裝置，其中的移相觸發單元的任務是產生可以改變相位的脈沖，用來觸發整流橋中的可控硅，使其控制角隨著發電機端電壓的變化而改變，從而達到自動調節勵磁的目的。移相觸發單元是由同步、移相、脈沖形成、脈沖放大等環節構成。若其中的同步電壓處理不好，將影響移相觸發脈沖的準確性，從而影響發電機的勵磁。在半導體勵磁系統中同步電壓的產生很麻煩，隨著微型計算機的應用，為同步電壓的處理提供了很大的方便。

　　1同步電壓的作用根據在可控硅整流電路中對可控硅進行導通控制的要求，可控硅元件上所加的電壓和控制極上所加的觸發脈沖在相位上必須配合合理，否則可控硅將無法正常工作，這種配合稱為同步。因此，在可控硅勵磁系統中，必須引人同步電壓來保證可控硅觸發脈沖與主電路的同步。

　　2同步電壓的產生同步電壓的取法和可控整流電路接線型式有三相半控硅整流電路中，由于共陽極組的整流元件不可控，在自然換流點換流，共陰極組的可控硅應承受的陽極電壓為正時一段區間內觸發導通，三相觸發脈沖應按+A、+B、+C相序依次相隔120三相全控硅整流電路中，共陰極組的可控硅只有在其陽極電位最高的一段區間內才有可能導通，供陰極組的出發脈沖應在這一期間內發出，三相觸發脈沖應按+人、+8、+匚相序依次相隔120發出。共陽極組的可控硅只有在其陰極電位最低的一段區間內才有可能導通，共陽極組的觸發脈沖應在這一段區間內發出。三相觸發脈沖應按一C、一A、一B相序依次相隔120*發出。這樣六相觸發脈沖應按60發出。

　　因此，移相觸發單元必須接受與主電路電壓有一定相位關系的電壓信號，才能保證觸發脈沖按要求發出。同步電壓可經同步變壓器獲得，同步電壓采用適當的接法，將主電路電壓變換成具有觸發電路所要求的幅值、相位及相數的同步電壓，作為移相觸發單元的同步信號。

　　3同步電壓的處理31半導體勵磁調節器中同步電壓的處理在半導體勵磁調節器中，同步電壓的原方繞組接主電路的電源，副方繞組在三相半控橋中接成三相Y形，在三相全控橋中采用六相雙Y形接法。根據全控硅整流橋的工作特點：控制角0°<（< 90*時，全控硅整流橋工作在整流狀態；當a>90*時，全控硅整流橋工作在逆變狀態，僅簡單的引入上述同步電壓（U*）還不夠，必須對同步電壓進行處理，才能滿足觸發脈沖的要求。

　　在三相全控硅整流橋電路中，施加觸發脈沖的觸發脈沖導通，而且由于在自然換相點之后的其間內脈沖發生器不可能再次地發出脈沖，所以該相可控硅實際因丟失脈沖而不可能導通。由于觸發脈沖發出的時間不可能十分準確，所以應使最早脈沖發出的時間距自然換相點有一定距離。因此，必須引入最小控制角《min的電壓U7a，mn.由于采用了全控硅整流橋，當發電機需要快速減磁時，整流橋要按逆變方式運行，此時觸發脈沖應于自然換相點90*后發出，相位越后逆變作用越大。但是，由于和前述情況類似的原因，如果脈沖相位超過180*則可控硅不導通而不能實現逆變，所以脈沖相位最遲也應在180*前發出。因此，必須引入最大控制角aman的電壓U7a，max.此外，根據觸發脈沖有一定的幅值要求，還要引入一充電電壓U7充。

　　可見，在半導體三相全控硅整流橋中，對于1個可控硅要引入4個同步電壓，即：U7tl，U7充、U7a，mn、U7aimK，對于6個可控硅要引入24個相位不同的同步電壓。

　　此外，在半導體勵磁中對于副勵機來講，三相可控整流橋適是一個很大的負載，可控硅的導通與關斷將引起陽極電源電壓波形畸變較嚴重，因此引起的同步電壓波形畸變的問題也必須予以重視，否則將影響移相觸發回路的正常工作。通常對畸變了的同步電壓先進行濾波或整形，以消除畸變的影響。

　　可見，在半導體勵磁中，同步電壓的產生很麻煩，調試也很困難。

　　3.2微機勵磁調節器中同步電壓的處理3.2.1同步電壓的處理框圖原理副勵機發出的三相交流電壓經同步變壓器將電壓變小、隔離、移相，此同步變壓器采用A/2Y接法是為了加與主電源的阻抗，并將輸入電壓移相后得到超前90*的電壓。再將同步變壓器輸出電壓進行二階有源濾波后得到相位滯后90*的電壓，此電壓與副勵機的電壓同相。最后將此電壓經電壓比較器得到6個上升沿分別對應于自然換相點的門控信號，將此門控信號接到可編程定時計數器（8253）上形成電源電壓狀態字。以下對框圖的各個部分進行分析。

　　同步變壓器內部接線如所示，一次側接成八形，是為了消除零序的影響，二次側有6個繞組，C2與b2反極性相串得到Mja、a2與C2反極性相串得到卟、b2與a2反極性相串得到ujc.畫出U7、Ub、Ujc與一次電壓Uab、Ubc>隊a的相量關系圖-如所示，可見前者超前后者90*相角。

　　二階有源濾波作用是濾去副勵機由于全控整流橋負荷所引起的波形畸變，得到相位滯后90*的電壓，此電壓不受主電源波形畸變的影響，其相位與副勵機發出的三相交流電壓相位同相。

　　為三相同步電壓整形電路，同步變壓器副方電壓經濾波后的電壓Ma、Mb、Uc再經電壓比較器后，形成寬180*相距120*的3個方波（如），其上升沿分別對應自然換流點1、3、5.對于三相全控橋，須加3個反相器，形成6個寬180*相距60*的方波，其上升沿分別對應自然換相點1、2、3、4、5、（6再將6個同步電壓門控信號送入8253.同步電壓門控信號的作用。北京：中國電力出版社，1998樊俊。同步發電機半導體勵磁原理及應用。北京：水利電力出版社，1991.丁爾謀。同步發電機勵磁調節器。北京：中國電力出版社。

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