励磁讲课内容励磁讲课内容.ppt

发电机的励磁系统 三、晶闸管的原理和可控硅的原理 1、晶闸管的工作原理和作用？ 答晶体闸流管简称晶闸管,也称为可控硅整流元件(SCR),是由三个PN结构成的一种大功率半导体器件。在性能上,晶闸管不仅具有单向导电性,可贵的可控性,有导通和关断两种状态.它是一种功率放大元件同时据有整流作用，整流电压可以控制，当给整流电路的交流电压一定时，输出的电压能够均匀调节。。 晶闸管的优点很多,例如:以小功率控制大功率,功率放大倍数高达几十万倍;反应极快,在微秒级内开通、关断;无触点运行,无火花、无噪声;效率高,成本低等 （1）晶闸管在反向阳极电压作用下，不论门极为何种电压，它都处于关断状态。 （2）晶闸管同时在正向阳极电压与正向门电压作用下，才能导通。 （3）已导通的晶闸管在正向阳极电压作用下，门极失去控制作用。 （4）晶闸管在导通状态时，当阳极电压减小到接近于零时，晶闸管关断。 晶 闸 管 的 结 构 若门极电流为Ig,则晶闸管阴极电流为:Ik=Ia+Ig。晶闸管的阳极电流等于两管的集电极电流和漏电流的总和:Ia=IC1+IC2+ICO =α1Ia+α2Ik+ICO晶闸管T在工作过程中，它的阳极A和阴极K与电源和负载连接，组成晶闸管的主电路，晶闸管的门极G和阴极K与控制晶闸管的装置连接，组成晶闸管的控制电路。 改变门极触发电压加入的时刻就可以控制晶闸管的导通角 控制角：把晶闸管承受正压起到触发导通之间的电角度。 α 导通角：晶闸管在一个周期内导通的电角度。 α +θ=180 移相：改变控制角的大小即改变触发脉冲在每一周期内出现的时刻称为移相。 三相半控整流桥的输出直流平均电压Ud，随控制角α的大小而变化。当α=0时，Ud达到最大值；Ud随控制角α得增大而减小，当增大到α=180°时，Ud降低至0.因此通过改变α的大小，即可以改变输出直流平均电压Ud的大小，也就调节了同步发电机的励磁电流。控制角α的范围是0°~180°。交流电的半个周期定为180°，称为电角度。这样，在U2的每个正半周，从零值开始到触发脉冲到来瞬间所经历的电角度称为控制角α；在每个正半周内可控硅导通的电角度叫导通角θ。很明显，α和θ都是用来表示可控硅在承受正向电压的半个周期的导通或阻断范围的。通过改变控制角α或导通角θ，改变负载上脉冲直流电压的平均值UL，实现了可控整流。可控硅的功用不仅是整流，它还可以用作无触点开关以快速接通或切断电路，实现将直流电变成交流电的逆变， 2、可控硅的原理 三相桥式全控整流电路，六个桥臂元件全都采用可控硅管。它既可工作于整流状态，将交流变成直流；也可工作于逆变状态，将直流变成交流。其触发脉冲的宽度均大于60°，即所谓“宽脉冲触发”，或者采用“双脉冲触发”。其触发脉冲按照+A→-C→+B→-A→+C→-B的顺序，同一时刻至少有两个桥臂被触发导通，在换流时有三个桥臂导通。 实质上是一组共阴极组与一组共阳极组得三相半波，可控整流电路得串联，其输出电压为三相线电压波形上正半部分得包络线要使电流流通（转子）上，有输出电压，必须在共阴极组和共阳极组中有一个晶闸管导通。任一时刻总是从电压最正相经过负载主电压最负相构成回路移相触发模块的作用？ 触发电路必须满足的条件 1、触发信号应有足够的功率（电压和电流），以保证晶闸管可靠导通。 2、触发脉冲应有一定的宽度，脉冲前沿尽可能陡。以使晶闸管在触发后，阳极电流能上升到超过擎住电流而维持导通。对于感性负载，由于反电动势阻止电流上升，触发 脉冲还要求更宽。 3、触发脉冲必须与主电路的交流电源同步，以保证主电路在每个周期里有相同的导通角。 4、触发脉冲的发出时刻应能平稳的前后移动，使控制角 有一定的变化范围，以满足对主电路的控制要求。 楞 次 定 律 感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。 ?? 注意：“阻碍”不是“相反”，原磁通量增大时方向相反，原磁通量减小时方向相同；“阻碍”也不是阻止，电路中的磁通量还是变化的常规励磁PID调节的含义是什么？ PID ?? 励磁调节器对发电机端电压偏差ΔUt进行比例、积分、微分控制，简称PID调节。比例就是按比例放大；积分是对微小偏差进行累计求和，以达到消除这些偏差，提高调压精度；微分将动态的输入信号相位超前，使调节器能作出快速的反应。 脉 冲 变 压 器 为门极提供触发电压与电流的电路称为触发电路 触发电路的输出集中常采用脉冲变压器，主要用途为； 起阻抗匹配作用，降低脉冲电压幅值，增大输出电压，更可靠得出发晶闸管 可同时送出两组独立脉冲 将低电压强电触发电路与高电压得强电整流电路在电气上加以隔离，有利于防干扰与安全脉冲变压器与一般变压器得主要区别有 一般变压器传递的是交流正弦电压，脉冲变压器