維修電工技師電力電子案例口試題

1、電 力 電 子 案 例 口 試 題首先：我們有必要對(duì)同步電動(dòng)機(jī)功率因數(shù)的調(diào)節(jié)和啟動(dòng)先進(jìn)行了解。1. 功率因數(shù)的調(diào)節(jié) 對(duì)異步電動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，它的勵(lì)磁是由交流電網(wǎng)供給的，它在從電網(wǎng)吸收有功功率的同時(shí)也從電網(wǎng)吸取滯后的無(wú)功功率。即對(duì)電網(wǎng)而言，異步電動(dòng)機(jī)總是1個(gè)感性負(fù)載，只能有滯后的功率因數(shù)。 但是同步電動(dòng)機(jī)的情況就大不相同了，它是一種雙勵(lì)類電機(jī)，當(dāng)負(fù)載不變，也就是從電網(wǎng)吸取的有功功率不變，可以依靠調(diào)節(jié)直流勵(lì)磁電流來(lái)改變自電網(wǎng)吸取的無(wú)功功率的大小和方向。通過(guò)改變同步電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁電流的大小，可以靈活地調(diào)節(jié)它的功率因數(shù)。 圖 302 凸極式同步電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖2. 同步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)同步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)嚴(yán)格的說(shuō)有三種啟

2、動(dòng)方法,它們分別是異步啟動(dòng)法、變頻啟動(dòng)法和輔助電器法。但是在生產(chǎn)中用的最多的是異步啟動(dòng)法。為了使同步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，在轉(zhuǎn)子磁極裝上籠形導(dǎo)條，作為啟動(dòng)繞組。這樣，啟動(dòng)過(guò)程的前段，就和異步電動(dòng)機(jī)的工作原理一樣，待轉(zhuǎn)子接近亞同步轉(zhuǎn)速（n0.95n0）時(shí)，才加入直流勵(lì)磁，由異步轉(zhuǎn)距和同步轉(zhuǎn)距共同作用，使轉(zhuǎn)子牽入同步。由上述可見(jiàn)，同步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)分為兩步： （1）定子加交流電壓作異步啟動(dòng)。（2）在接近同步（或稱亞同步轉(zhuǎn)速）時(shí)，將直流電加入轉(zhuǎn)子繞組進(jìn)行勵(lì)磁。特別要注意的是，同步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)過(guò)程中，在未加入直流時(shí)，勵(lì)磁繞組既不能開(kāi)路也不能短路。勵(lì)磁繞組如果開(kāi)路，由于匝數(shù)很多，定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)將在其上感應(yīng)產(chǎn)生危險(xiǎn)的高

3、電壓，擊穿絕緣，損壞電動(dòng)機(jī)，還可能引起人身事故。而如果勵(lì)磁繞組短路，則在勵(lì)磁繞組上由定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)感應(yīng)的電勢(shì)即會(huì)產(chǎn)生很大的電流，從而產(chǎn)生單相脈沖磁場(chǎng)。這種磁場(chǎng)會(huì)對(duì)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生制動(dòng)作用，而使電機(jī)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)距大大減小。如果啟動(dòng)時(shí)負(fù)載較大，電動(dòng)機(jī)就會(huì)在較低轉(zhuǎn)速運(yùn)行，以至無(wú)法牽入同步而完不成電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)，這種現(xiàn)象所造成的影響可以用轉(zhuǎn)子回路中接入電阻器來(lái)減小。所以同步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，勵(lì)磁繞組總是串入1個(gè)附加電阻器（稱放電電阻器）構(gòu)成閉合回路，待加入直流時(shí)，再將該電阻器斷開(kāi)。放電電阻器的阻值約為繞組直流電阻值的515倍，通常規(guī)定為10倍。轉(zhuǎn)子感應(yīng)電勢(shì)E2S=SE20，轉(zhuǎn)差率S（n0-n）/n0。E2S的幅值和頻率隨

4、轉(zhuǎn)速升高而減小，n=n0時(shí)|E2S|0，f200。一、請(qǐng)根據(jù)電路圖分析勵(lì)磁裝置主電路的工作原理，并說(shuō)明晶閘管VT1VT6的 額定電壓應(yīng)如何選擇？為什么？ 負(fù) 正 負(fù) 正 負(fù)半周電壓方向 電壓表 正半周電壓方向 G3 滅磁環(huán)節(jié) 放電電阻 放電電阻 試驗(yàn)按鈕 滅磁線 A2與A2連接 三相全控橋式整流電路 電壓阻容吸收器 Y/Y-12整流變壓器 空氣開(kāi)關(guān) 答：勵(lì)磁電路主電路在起動(dòng)過(guò)程中晶閘管整流電路不工作，附加放電電阻由滅磁插件接通達(dá)到滅磁、限流作用；n0.95n0時(shí)晶閘管可控整流電路工作投入直流勵(lì)磁，附加電阻被切除；停車時(shí)逆變環(huán)節(jié)工作使晶閘管控制角后移變?yōu)槟孀冸娐?，將?lì)磁繞組中的能量回饋電網(wǎng)，達(dá)到

5、滅磁作用。1.）主電路組成：可控整流（三相全控橋）與滅磁電路2部分。滅磁環(huán)節(jié) 放電電阻Rfd2和Rfd1的總阻值為同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組直流電阻值的515倍，通常規(guī)定為10倍。此時(shí)，同步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)過(guò)程中轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組產(chǎn)生感應(yīng)交流電壓的最大峰值一般為同步電動(dòng)機(jī)額定勵(lì)磁電壓的10倍左右。因而主電路中VT1VT6晶閘管元件的正反向重復(fù)峰值電壓必須大于上述最大峰值電壓并留有一定安全余量。滅磁電路工作過(guò)程 轉(zhuǎn)子感應(yīng)交變電壓正半周（G1為正G2為負(fù)）經(jīng)VT7、VT8和Rfd1、Rfd2滅磁，負(fù)半周經(jīng)VD和Rfd1、Rfd2滅磁。VT7、VT8以RP1、RP2上的分壓而觸發(fā)導(dǎo)通，SB手動(dòng)觸發(fā)，做試驗(yàn)用。投勵(lì)時(shí)

6、VT1VT6工作，Ud較小使VT7、VT8不足以觸發(fā)；且VT1、VT4導(dǎo)通時(shí)的壓降通過(guò)滅磁線加到VT7、VT8上使其受反壓而關(guān)斷。因此投勵(lì)后滅磁環(huán)節(jié)自動(dòng)停止工作。2.)固接勵(lì)磁 三相全控橋工作情況與一般帶大電感負(fù)載的三相全控橋相同，但現(xiàn)在固接勵(lì)磁，轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組上還并接有放電電阻Rfd2、Rfd1和VD放電電路，這樣就使轉(zhuǎn)子繞組與一般大電感加電阻的負(fù)載有些差別。有一部分放電電流經(jīng)Rfd1、Rfd2和VD回路流通，使得VT1和VT6在負(fù)半周時(shí)要提前關(guān)斷，（波形為圖30-7(e)中負(fù)半波的削尖部分）。正負(fù)兩半波面積不對(duì)稱，正半波大于負(fù)半波，因此=90°時(shí)，整流電壓平均值仍為正，即Ud>

7、;0，一般要=120°時(shí)，才有Ud=0。3.)主電路的保護(hù)： 過(guò)電壓保護(hù) 換相過(guò)電壓 、交流側(cè)過(guò)電壓保護(hù)、均壓保護(hù) 。 過(guò)電流保護(hù) 快速熔斷器FUV1FUV6。具體結(jié)合電路圖306來(lái)進(jìn)行分析勵(lì)磁系統(tǒng)主電路主要是由三相全控橋式整流電路和滅磁環(huán)節(jié)兩大部分組成的。滅磁環(huán)節(jié)的作用是，在同步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)過(guò)程中，使VT7VT8晶閘管導(dǎo)通，將同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組通過(guò)放電電阻器Rfd1、Rfd2短接，從而使放電電阻器Rfd1、Rfd2在正、負(fù)兩個(gè)半周都流過(guò)電流，取得良好的啟動(dòng)特性。而一旦啟動(dòng)完畢，進(jìn)入投勵(lì)狀態(tài)，就將VT7VT8關(guān)斷，放電電阻器自行斷開(kāi)。（正半周電流是經(jīng)晶閘管VT7VT8。負(fù)半周電流是經(jīng)二

8、極管VD。）滅磁環(huán)節(jié)的工作原理是，在同步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)過(guò)程中，轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組將產(chǎn)生感應(yīng)交流電壓，此感應(yīng)交流電壓在啟動(dòng)最初瞬間，電動(dòng)機(jī)還未轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)最大，峰值可達(dá)轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組額定電壓十幾倍以上，隨著轉(zhuǎn)速增加，此感應(yīng)交流電壓的頻率和幅值隨之減小，當(dāng)同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到同步轉(zhuǎn)速時(shí)，此感應(yīng)交流電壓的頻率和幅值均為零（即無(wú)感應(yīng)交流電壓）。因而對(duì)同步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)過(guò)程中感應(yīng)交流電壓應(yīng)采取措施加以限制，以保證轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組絕緣和晶閘管元件的安全。為此，晶閘管勵(lì)磁裝置采用在轉(zhuǎn)子回路連接放電電阻器（Rfd1、Rfd2）的措施，在同步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)過(guò)程結(jié)束自動(dòng)投勵(lì)牽入同步正常運(yùn)行時(shí)，自動(dòng)斷開(kāi)此放電電阻器（Rfd1、Rfd2）。此放電電

9、阻器（Rfd1、Rfd2）的接入和斷開(kāi)由滅磁環(huán)節(jié)控制。連接放電電阻器（Rfd1、Rfd2）后感應(yīng)交流電壓的大小與接入的放電電阻器Rfd2和Rfd1阻值大小有關(guān)，電機(jī)制造廠一般要求接入放電電阻器Rfd2和Rfd1的總阻值為同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組直流電阻值的515倍，通常規(guī)定為10倍。此時(shí)，同步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)過(guò)程中，轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組產(chǎn)生感應(yīng)交流電壓的最大峰值一般為電動(dòng)機(jī)額定勵(lì)磁電壓的10倍左右。因而主電路中VT1VT6晶閘管的正反向重復(fù)峰值電壓必須大于上述最大峰值電壓，并留有一定安全余量。滅磁環(huán)節(jié)的工作過(guò)程是，在同步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)過(guò)程中，轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組將產(chǎn)生感應(yīng)交流電壓，此時(shí)主電路VT1VT6晶閘管無(wú)觸發(fā)脈沖處

10、于阻斷狀態(tài)。轉(zhuǎn)子繞組通過(guò)反極性并聯(lián)的VD和VT7、VT8與放電電阻器Rfd1、Rfd2構(gòu)成閉合回路，晶閘管VT7、VT8由點(diǎn)劃線框內(nèi)的滅磁插件控制。設(shè)轉(zhuǎn)子感應(yīng)交變電壓在G1端為正、G2端為負(fù)時(shí)算正半周，啟動(dòng)開(kāi)始，在感應(yīng)交流電壓未達(dá)到滅磁晶閘管VT7、VT8所整定的導(dǎo)通電壓以前，此交流電壓通過(guò)Rfd1、R1、R3、RP1、R2、R4、RP2、Rfd2形成回路。此時(shí)外接放電電阻器阻值很大，為轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組電阻的幾十倍以上，勵(lì)磁繞組相當(dāng)于開(kāi)路啟動(dòng)，感應(yīng)電壓急劇上升。當(dāng)感應(yīng)電壓瞬時(shí)值上升至使RP1、RP2上的分壓電壓達(dá)到并超過(guò)VS1、VS2穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值時(shí)，VS1、VS2穩(wěn)壓管被擊穿，VT7、VT8因有

11、門極電流而導(dǎo)通，轉(zhuǎn)子電流通過(guò)Rfd1、VT7、VT8、Rfd2形成回路，使同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組從相當(dāng)開(kāi)路啟動(dòng)變?yōu)橹唤臃烹婋娮杵鱎fd1、Rfd2啟動(dòng)，因此轉(zhuǎn)子感應(yīng)電壓的峰值大為減弱，直至正半周結(jié)束，VT7、VT8因電壓過(guò)零而阻斷。轉(zhuǎn)子感應(yīng)電勢(shì)負(fù)半周時(shí)，G2端為正、G1端為負(fù)，轉(zhuǎn)子繞組經(jīng)Rfd2、VD、Rfd1閉路。此后同步電動(dòng)機(jī)整個(gè)啟動(dòng)過(guò)程為勵(lì)磁繞組隨轉(zhuǎn)子加速不斷產(chǎn)生的感應(yīng)交變電壓，都是半波經(jīng)VT7、VT8和Rfd1、Rfd2滅磁，半波經(jīng)VD和Rfd1、Rfd2滅磁，其波形如圖308b所示。 負(fù) 正 剛啟動(dòng)時(shí)的電壓方向 正 負(fù) 擊穿 穩(wěn)壓官 滅磁線 A2與A2連接滅磁環(huán)節(jié)的關(guān)斷是，在投入勵(lì)磁時(shí)，

12、三相整流橋開(kāi)始工作，輸出直流電壓Ud，由于此電壓值較小，不足以使VT7、VT8導(dǎo)通。同時(shí)，本系統(tǒng)主電路還設(shè)置了“滅磁線”，即將三相全控橋式整流電路交流側(cè)電源A2點(diǎn)與滅磁晶閘管VT7、VT8連接中點(diǎn)A2處相連，在三相全控橋式整流電路投入正常工作后，晶閘管VT1（或VT4）導(dǎo)通時(shí)的管壓降通過(guò)A2點(diǎn)滅磁線對(duì)VT7（或VT8）形成反向電壓，而促使VT7（或VT8）在投勵(lì)后1個(gè)周波（0.02s）內(nèi)自行關(guān)斷。為了確保滅磁晶閘管VT7、VT8關(guān)斷，熄滅線需要有較大的截面，以減小熄滅線的電阻壓降而影響VT7（VT8）的關(guān)斷。三相全控橋式整流電路是用Y/Y-12整流變壓器進(jìn)行整流的，并分為三個(gè)工作狀態(tài)：1.）三

13、相交流電源經(jīng)Y/Y-12整流變壓器降壓后，接至三相全控橋式整流電路。在同步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)過(guò)程中，整流電路的晶閘管處于阻斷狀態(tài)。（ 即沒(méi)有脈沖 ）2.）同步電動(dòng)機(jī)MS轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組上產(chǎn)生的感應(yīng)交變電壓通過(guò)滅磁環(huán)節(jié)上的放電電阻器Rfd1、Rfd2形成回路，同步電動(dòng)機(jī)作異步啟動(dòng)。待電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)至亞同步速時(shí)，投勵(lì)環(huán)節(jié)自動(dòng)發(fā)出投勵(lì)脈沖，整流電路的直流電壓立即投入勵(lì)磁，使同步電動(dòng)機(jī)拖入同步運(yùn)行，同時(shí)斷開(kāi)放電電阻器。在同步電動(dòng)機(jī)投勵(lì)和正常運(yùn)行過(guò)程中，三相全控橋式電路工作在整流工作狀態(tài)，輸出直流整流電壓。3.）當(dāng)同步電動(dòng)機(jī)正常停止時(shí)，三相全控橋式電路立即由整流工作狀態(tài)轉(zhuǎn)向逆變工作狀態(tài)，以保證轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組順利滅磁，待電

14、感放電完畢，逆變工作狀態(tài)結(jié)束。 根據(jù)圖30 7 分析三相全控橋整流波形。三相全控橋式電路工作在整流工作狀態(tài)時(shí)，整流電路輸出直流電壓Ud的大小隨控制角而改變。如圖307b、c所示是=90°大電感負(fù)載時(shí)三相全控橋式整流電路的輸出波形，由于正負(fù)面積相等，其輸出電壓平均值為零。轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組是1個(gè)大電感加電阻的負(fù)載，但現(xiàn)在固接勵(lì)磁，轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組上還并接有放電電阻Rfd1、Rfd2和VD放電電路，這樣就使轉(zhuǎn)子繞組與一般大電感加電阻的負(fù)載有些差別。通過(guò)差別可以看出，正、負(fù)兩半周陰影面積不對(duì)稱，正半周大于負(fù)半周，因此=90°時(shí)，整流電壓平均值仍為正，即Ud>0，一般要=120

15、6;時(shí)，才有Ud=0。圖307f是VD上陰極到陽(yáng)極之間的電壓波形，其負(fù)半周被VD所短接，只有正半周部分，所以其平均值Ud大于Ud。由上述分析，同步電動(dòng)機(jī)三相全控橋固接勵(lì)磁，晶閘管VT1VT6的移相范圍應(yīng)是0°120°，考慮逆變，則應(yīng)是0°120°。介紹一下滅磁環(huán)節(jié)上的試驗(yàn)回路。滅磁環(huán)節(jié)在啟動(dòng)開(kāi)始和自動(dòng)投勵(lì)后，都是自動(dòng)完成其職能的。按鈕SB用于在啟動(dòng)前檢查滅磁環(huán)節(jié)是否正常。因?yàn)镽5、R6為較小的電阻,將三相整流橋調(diào)至所需的勵(lì)磁電壓,按下SB, VT7、VT8便導(dǎo)通,電壓表PV指示為零，這就表示滅磁環(huán)節(jié)能正常工作。調(diào)整電位器RP1、RP2的阻值，便可使得VT

16、7、VT8在不同的轉(zhuǎn)子感應(yīng)交流電壓（瞬時(shí)值）下導(dǎo)通工作。注：在滅磁環(huán)節(jié)即圖306上有兩個(gè)按鈕SB，它是試驗(yàn)按鈕，這在生產(chǎn)當(dāng)中是非常有用的，而它的用處是，如果同步電動(dòng)機(jī)在開(kāi)車使用時(shí)，先檢查一下滅磁環(huán)節(jié)好不好，滅磁環(huán)節(jié)不好是不能用的，因?yàn)闇绱怒h(huán)節(jié)如果不好會(huì)打掉同步電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁繞組，所以在同步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)前，把整流裝置先送上去讓它工作，然后在進(jìn)入調(diào)試環(huán)節(jié)，這套三相全控橋是調(diào)節(jié)=60°,當(dāng)=60°時(shí)，假定電壓為100V，則電壓表PV就有電壓了，比如說(shuō)表上達(dá)到了100V的電壓，這時(shí)如果要檢查一下滅磁環(huán)節(jié)是否好，只要將兩個(gè)按鈕SB一按，電壓表PV上的電壓回到零，說(shuō)明滅磁環(huán)節(jié)是好的。那電壓

17、表PV為什么會(huì)回到零呢 ？電壓表PV是接在晶閘管VT7、VT8的兩端，當(dāng)晶閘管VT7、VT8兩端的電壓為100V時(shí)，同時(shí)按下兩個(gè)按鈕SB后，100V的電壓將會(huì)通過(guò)電阻R5、RP1和R6、RP2來(lái)進(jìn)行分壓的，分壓后的晶閘管再導(dǎo)通時(shí)，表上電壓就回到零了。介紹一下過(guò)電壓和過(guò)電流保護(hù)。過(guò)電壓保護(hù)：1.）換相過(guò)電壓。三相橋式全控整流電路中晶閘管VT1VT6每隔120°輪流換相（如VT1換流給VT3），在晶閘管換流截止時(shí)，晶閘管兩端將產(chǎn)生換相過(guò)電壓，為此在晶閘管VT1VT6兩端接有電阻器、電容器組成的過(guò)電壓阻容吸收器。2.）交流側(cè)操作過(guò)電壓保護(hù)。在整流變壓器二次側(cè)接有電阻和電容Ru Cu、Rv

18、Cv、Rw Cw組成的過(guò)電壓阻容吸收器。3.）均壓保護(hù)。因?yàn)橥诫妱?dòng)機(jī)異步運(yùn)行（啟動(dòng)和失步過(guò)程）時(shí)，轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的感應(yīng)交變電壓加在三相晶閘管整流橋直流側(cè)上，為了使同相兩臂上整流元件（如VT1和VT4）能均勻承擔(dān)或根據(jù)所選元件電壓等級(jí)合理分擔(dān)轉(zhuǎn)子的感應(yīng)電勢(shì)，必須加接均壓電阻（見(jiàn)圖306中的1R26R2），其阻值一般選用25k為宜。過(guò)電流保護(hù)：過(guò)電流保護(hù)。采用快速熔斷器FUV1FUV6進(jìn)行短路保護(hù)。當(dāng)快速熔斷器FUV1FUV6熔斷時(shí)，附裝于其上的微動(dòng)開(kāi)關(guān)動(dòng)作發(fā)出警音響信號(hào)。二、觸發(fā)電路由哪幾部分組成 ？ 請(qǐng)分析觸發(fā)電路及其工作原理。 脈沖放大與輸出 + 同步電壓 逆變環(huán)節(jié) + 脈沖移相 與形成 外雙脈

19、沖方式 答：觸發(fā)電路由同步電壓、脈沖移相與形成、脈沖放大與輸出等三個(gè)環(huán)節(jié)組成。各環(huán)節(jié)工作原理分析如下：（1）同步電壓環(huán)節(jié)：（以1#觸發(fā)板為例）由同步電源插件中的同步變壓器二次側(cè)+A相50V電源、VD4、R10及穩(wěn)壓二極管VS3、VS4組成。+A相50V電壓經(jīng)半波整流和穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓后形成梯形波，這個(gè)梯形波電壓既作為觸發(fā)電路的同步信號(hào)，也作為它的直流電源。（2）脈沖移相與形成環(huán)節(jié)：它由晶體二極管V1、單結(jié)晶體管V2、電容C1、電位器RP4及電阻R14、R15等組成。觸發(fā)脈沖的移相由移相控制電壓Uct控制。Uct加在三極管V1的基極上，V1相當(dāng)于一個(gè)等效可變電阻。Uct大，等效可變電阻阻值變小，對(duì)

20、電容C1的充電電流增大，充到V2固有的峰點(diǎn)電壓的時(shí)間變短，從而發(fā)出的脈沖提前。改變控制電壓Uct就是改變等效可變電阻阻值，也就是改變了單結(jié)晶體管V2峰點(diǎn)電壓到來(lái)的時(shí)刻，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出脈沖的移相控制。（3）脈沖放大與輸出環(huán)節(jié)：它由同步變壓器二次側(cè)-A相50V電源、VD3、R9、電容C2、穩(wěn)壓管VS5、VS6、小功率晶閘管VT及脈沖變壓器TP等組成。-A相50V電源比+A相50V同步電源提前180°電角度，經(jīng)二極管VD3半波整流、電阻R9、穩(wěn)壓二極管VS5、VS6穩(wěn)壓后，對(duì)電容C2充電，極性為右正左負(fù)，為產(chǎn)生放大的輸出脈沖作準(zhǔn)備。當(dāng)單結(jié)晶體管V2產(chǎn)生脈沖時(shí),使小晶閘管VT9導(dǎo)通，已充好電

21、的電容C2上的電壓經(jīng)VT9、脈沖變壓器TP一次側(cè)放電，脈沖變壓器二次側(cè)產(chǎn)生一定寬度，幅值與功率放大的觸發(fā)脈沖。外雙脈沖：TP副邊2組同時(shí)送出脈沖給G1、G6；經(jīng)60°后2#觸發(fā)板脈沖送G1、G2；具體結(jié)合電路圖309來(lái)進(jìn)行分析本電路是1個(gè)由單結(jié)晶體管（V2）組成同步自激振蕩的觸發(fā)電路，可分為同步電壓、脈沖移相與形成、脈沖放大與輸出等3個(gè)環(huán)節(jié)。（1）同步電壓環(huán)節(jié)：本環(huán)節(jié)由同步電源插件中的同步變壓器二次側(cè)+A相50V電源、VD4、R10及穩(wěn)壓二極管VS3、VS4組成。+A相50V電壓經(jīng)半波整流和穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓后形成梯形波，這個(gè)梯形波電壓既作為觸發(fā)電路的同步信號(hào)，也作為它的直流電源。注：這

22、個(gè)梯形電壓既作為觸發(fā)器的同步電壓，又作為它的直流電源，這個(gè)電源供給晶體三極管V1和單結(jié)晶體管V2用，它是又作為同步電壓，又作為這兩個(gè)管子的工作電源。（2）脈沖移相與形成環(huán)節(jié)：它由晶體三極管V1、單結(jié)晶體管V2、電容器C1、電位器RP4及電阻器R14、R15等組成。觸發(fā)脈沖的移相由移相控制電壓Uct控制。Uct加在晶體三極管V1的基極上，V1相當(dāng)于1個(gè)等效可變電阻。Uct大，等效可變電阻阻值變小，對(duì)電容器C1的充電電流增大，充到單結(jié)晶體管V2固有的峰點(diǎn)電壓的時(shí)間便短，從而發(fā)出的脈沖提前。改變控制電壓Uct就是改變等效可變電阻阻值，也就是改變了單結(jié)晶體管V2峰點(diǎn)電壓到來(lái)的時(shí)刻，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出脈沖的

23、移相控制。電位器RP4的作用是調(diào)節(jié)觸發(fā)脈沖的相位，從而調(diào)節(jié)晶閘管整流電路輸出電壓波形對(duì)稱度。分析：（觸發(fā)脈沖的移相，由移相控制電壓Uct控制，Uct加在晶體三極管V1的基極上，而這個(gè)三極管相當(dāng)于可變電阻，因?yàn)檎{(diào)節(jié)移相控制電壓Uct的大小，改變了三極管發(fā)射極的電流，這個(gè)電流改變了，它既改變了三極管集電極的電流，同時(shí)也改變了電容器C1的充電電流，充電電流越大，電容的充電電壓也就越高。當(dāng)電容上電壓高到單結(jié)晶體管V2的峰點(diǎn)電壓的時(shí)候，單結(jié)晶體管導(dǎo)通并同時(shí)向電阻器R15輸出脈沖，這個(gè)脈沖就在電阻器R15上產(chǎn)生。） （3）脈沖放大與輸出環(huán)節(jié)：它由同步變壓器二次側(cè)-A相50V電源、二極管VD3、電阻器R9、

24、電容C2、穩(wěn)壓二極管VS5、VS6、小功率晶閘管VT9及脈沖變壓器 TP等組成。-A相50V電源比+A相50V同步電源提前相位180°，經(jīng)二極管VD3半波整流、電阻器R9、穩(wěn)壓二極管VS5、VS6、穩(wěn)壓后，對(duì)電容器C2充電，極性為右正左負(fù)， 同步電壓 為產(chǎn)生放大的輸出脈沖作準(zhǔn)備。當(dāng)單結(jié)晶體管V2產(chǎn)生脈沖時(shí)，使小功率晶閘管VT9導(dǎo)通，已充好電的電容C2上 脈沖移相與形成環(huán)節(jié)的電壓經(jīng)小功率晶閘管VT9、脈沖變壓器TP一次側(cè)放電，脈沖變壓器二次側(cè)產(chǎn)生一定寬度，幅值與功率放大的觸發(fā)脈沖。線路中有關(guān)各點(diǎn)波形如圖30-10所示。 脈沖放大與 為了適應(yīng)三相橋式全控整流電路的觸發(fā)脈沖要求，本 輸出環(huán)

25、節(jié) 觸發(fā)電路采用外雙脈沖方式。每相觸發(fā)電路的脈沖變壓器TP二次側(cè)均有4組繞組，使用其中兩組輸出觸發(fā)脈沖，另兩個(gè)繞組作備用脈沖或當(dāng)橋臂上晶閘管為串并聯(lián)時(shí)用。例如：+A相觸發(fā)電路的兩組觸發(fā)脈沖同時(shí)觸發(fā)VT1和VT6晶閘管，-C相觸發(fā)電路的兩組觸發(fā)脈沖同時(shí)觸發(fā)VT2和VT1晶閘管，+B相觸發(fā)電路的兩組觸發(fā)脈沖同時(shí)觸發(fā)VT3和VT2晶閘管，-A相觸發(fā)電路的兩組觸發(fā)脈沖同時(shí)觸發(fā)VT4和VT3晶閘管，+C相觸發(fā)電路的兩組觸發(fā)脈沖同時(shí)觸發(fā)VT5和VT4晶閘管，-B相觸發(fā)電路的兩組觸發(fā)脈沖同時(shí)觸發(fā)VT6和VT5晶閘管。脈沖插件中的RP3和R11，與附加插件1中一部分線路配合，產(chǎn)生使三相全控橋逆變運(yùn)行時(shí)所需的脈

26、沖控制電壓，這將在逆變環(huán)節(jié)中介紹。那觸發(fā)電路如何與主電路實(shí)現(xiàn)同步呢？如何來(lái)實(shí)現(xiàn)同步，按照?qǐng)D30-4 KGLF11 系列晶閘管勵(lì)磁系統(tǒng)電路圖中所示，是靠同步變壓器和整流變壓器的組別來(lái)配合實(shí)現(xiàn)的。正如在下圖中所示的 采用Y/Y-12接法 采用Y/Y-12接法 整流變壓器 Y0 同步變壓器 這三個(gè)中心點(diǎn)是連接在一起的 注：圖中的整流變壓器是接成Y/Y-12的，它的畫法就如圖上的樣子。而同步變壓器是這樣的，通過(guò)T1、T2、T3可以看到，它的A、B、C三相都是連接在一起的，下面接到Y(jié)0。按照?qǐng)D30-4 KGLF11 系列晶閘管勵(lì)磁系統(tǒng)電路圖中所示，每個(gè)變壓器有四組組成，但現(xiàn)在只講同步，上面各兩個(gè)同步，即

27、+A、-A、+B、-B、+C、-C，它們的中心點(diǎn)都是連接在一起的，由此可以看出同步變壓器的接法，它也是接成Y/Y-12的。三、投勵(lì)環(huán)節(jié)的作用是什么？請(qǐng)根據(jù)電路圖分析其電路并說(shuō)明工作原理。 單結(jié)晶體管自激振蕩電路 整流電路 負(fù)半周 + - 正半周 - + 連接同步電動(dòng)機(jī)答：投勵(lì)環(huán)節(jié)的作用是在同步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)過(guò)程中檢測(cè)轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組感應(yīng)交流電壓的頻率，起到間接檢測(cè)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速作用。當(dāng)同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到亞同步速（S=0.040.05）時(shí)發(fā)出投勵(lì)信號(hào)，啟動(dòng)勵(lì)磁整流回路，投入勵(lì)磁如圖30-11所示。小變壓器4T副邊40V電壓經(jīng)整流、濾波、穩(wěn)壓提供電路直流電源。8#、14#接主電路G3、G2,在剛起動(dòng)時(shí)，由于n較

28、低，轉(zhuǎn)子感應(yīng)交變電壓頻率較高，負(fù)半波時(shí)間很短，V3不斷導(dǎo)通， C5還來(lái)不及充電至V4的峰點(diǎn)電壓，負(fù)半周已結(jié)束，接著又到感應(yīng)交流電壓的正半周，V1再次導(dǎo)通，C5被短接放電。所以脈沖變壓器TP2發(fā)不出脈沖。隨著起動(dòng)過(guò)程轉(zhuǎn)子的加速，感應(yīng)交變電壓頻率逐漸降低，負(fù)半波(也即C5的充電時(shí)間)逐漸變長(zhǎng)。待起動(dòng)加速到亞同步速時(shí)，轉(zhuǎn)子感應(yīng)交變電壓的頻率已降至每秒23周，在負(fù)半波晶體管V3截止的時(shí)間內(nèi)，使電容C5有足夠的時(shí)間充電至V4的峰點(diǎn)電壓，V4產(chǎn)生脈沖，經(jīng)TP2去觸發(fā)移相給定環(huán)節(jié)電路中的小晶閘管VT10，從而送出移相給定電壓U*使觸發(fā)環(huán)節(jié)輸出晶閘管VT1VT6的觸發(fā)脈沖，使三相橋式全控整流電路開(kāi)始工作，將整

29、流直流電壓加到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組上，完成自動(dòng)投勵(lì)。具體結(jié)合電路圖3011來(lái)進(jìn)行分析在圖30-11中，8、14兩個(gè)腳接至三相全控整流橋G2、G3上，就是接到同步電動(dòng)機(jī)的，勵(lì)磁的兩端的線圈上（可結(jié)合30-6 勵(lì)磁系統(tǒng)主電路圖和30-4的總電路圖來(lái)分析），在接好以后，至于如何來(lái)檢測(cè)，它其實(shí)就是要檢測(cè)這里的感應(yīng)電壓的周期和頻率，在周期和頻率中，S代表轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)差率，95%的同步轉(zhuǎn)速，它的轉(zhuǎn)差率是0.05，檢測(cè)它的頻率是f2 = S f1，其中f1是50Hz，而S=0.040.05，那f2就等于22.5 Hz。然后再檢測(cè)它的周期，周期就是頻率的倒數(shù)，所以頻率就等于1/周期，即f =1/T，檢測(cè)了周期就等于檢

30、測(cè)了頻率。因此，它的作用就是檢測(cè)勵(lì)磁繞組兩端的感應(yīng)電勢(shì)，是檢測(cè)感應(yīng)電勢(shì)的頻率，但實(shí)際上嚴(yán)格點(diǎn)說(shuō)，是檢測(cè)感應(yīng)電勢(shì)的周期。（如何檢測(cè)可看圖30-12轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組感應(yīng)交流電壓波形圖來(lái)分析）轉(zhuǎn)子感應(yīng)電勢(shì) E2s = SE20轉(zhuǎn)差率 s = (no - n ) / noE2s 的幅值和頻率隨轉(zhuǎn)速升高而減小n = 0 時(shí) /E2s/ = /E20/、f2s = 50Hzn = no 時(shí) /E2s/ = 0、f2s = 0那如何來(lái)檢測(cè)同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速變化 ？看圖30-12的波形圖，隨著同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速升高,它的交流感應(yīng)電壓頻率確越來(lái)越低，檢測(cè)它的周期就是檢測(cè)它的頻率，檢測(cè)它的頻率就是檢測(cè)它的S，檢測(cè)它的S就

31、是檢測(cè)了它的轉(zhuǎn)速。感應(yīng)電勢(shì)f2 = S f1其中f1是50Hz。隨著轉(zhuǎn)速的升高，頻率越來(lái)越低，當(dāng)?shù)酵睫D(zhuǎn)速的時(shí)候，頻率就等于0。繼續(xù)按圖30-11對(duì)投勵(lì)環(huán)節(jié)進(jìn)行分析。至于如何投勵(lì)，它實(shí)際上就是來(lái)控制脈沖變壓器TP2這里的輸出脈沖，它先從來(lái)自小變壓器4T上，向6、7兩個(gè)腳輸入40V的交流電壓，然后通過(guò)晶體二極管VD27、VD28、VD29、VD30進(jìn)行單相整流，再通過(guò)電容C4進(jìn)行濾波，又再通過(guò)電阻器R21和穩(wěn)壓管VS10、VS11進(jìn)行穩(wěn)壓，穩(wěn)壓后再到XK4時(shí)，它就是工作電源了。從實(shí)際上講，圖30-11它就是和觸發(fā)器一樣的單結(jié)晶體管觸發(fā)電路，之前也進(jìn)行了整流，只是在單結(jié)晶體管的輸入端前面，電容C5

32、的兩端，并聯(lián)了一個(gè)V3的三極管，而投勵(lì)實(shí)際上就是控制這個(gè)三極管V3，投勵(lì)總的作用是，當(dāng)8、14兩個(gè)腳接至三相全控整流橋G2、G3上，檢測(cè)同步電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁繞組的感應(yīng)電勢(shì)時(shí)，當(dāng)正半周運(yùn)行時(shí)，8號(hào)腳輸入為+，14號(hào)腳輸出為-時(shí)，三極管V3導(dǎo)通，三極管V3導(dǎo)通的同時(shí)，就將電容C5短接掉了，電容C5被短接后，電容充電就充不上去，充電充不上去, 脈沖變壓器TP2這里就沒(méi)有脈沖, 因?yàn)殡娙軨5被短接后，不能對(duì)單結(jié)晶體管V4進(jìn)行充電，而單結(jié)晶體管V4有一個(gè)峰點(diǎn)、峰谷電壓，輸入的電壓只有達(dá)到它的峰點(diǎn)電壓以后，單結(jié)晶體管V4才會(huì)導(dǎo)通，脈沖變壓器TP2這里才會(huì)發(fā)出脈沖，當(dāng)單結(jié)晶體管V4回到它的一個(gè)谷點(diǎn)電壓以后，它就

33、會(huì)關(guān)斷。所以這就是一個(gè)單結(jié)晶體管自激振蕩電路。但是，如果一定要從脈沖變壓器TP2這里輸出脈沖的話，就必須要使電容C5向單結(jié)晶體管V4充電，充到單結(jié)晶體管V4的峰點(diǎn)電壓，可是要想使電容C5向單結(jié)晶體管V4充電，就必須使三極管V3先截止，只有三極管V3截止了，電壓通過(guò)電阻器R26向電容C5充電，等電容C5先充電以后，再充到單結(jié)晶體管V4的峰點(diǎn)電壓后，脈沖變壓器TP2這里才會(huì)輸出脈沖。這個(gè)原理就和觸發(fā)器的原理是一樣的。到峰點(diǎn)了它會(huì)產(chǎn)生一個(gè)脈沖，假如沒(méi)有充到峰點(diǎn)那就沒(méi)有脈沖。當(dāng)脈沖變壓器TP2輸出脈沖后，脈沖會(huì)送到移相觸發(fā)線路，給定觸發(fā)電路里面的一個(gè)小晶閘管。（看圖30-14電壓負(fù)反饋與移相給定環(huán)節(jié)電

34、路圖） 電壓負(fù)反饋 移 相 給 定 等效電路 圖30-14是電壓負(fù)反饋與移相給定環(huán)節(jié)電路圖，在a電路圖中，它的給定是來(lái)自小變壓器4T的65V交流電壓，然后通過(guò)晶體二極管VD15、VD16、VD17、VD18進(jìn)行整流，再經(jīng)電阻器R16和電容C3進(jìn)行濾波，但是假如晶閘管VT10不導(dǎo)通，穩(wěn)壓管VS7、VS8的兩端就沒(méi)有電壓，而從13號(hào)點(diǎn)往上走,這個(gè)電壓是送到移相控制電壓的Uct，去六個(gè)觸發(fā)電路，Uct是上+下-。但是當(dāng)晶閘管VT10導(dǎo)通時(shí)，電位器RP5是下+上-，通過(guò)兩個(gè)電阻器R18、R19降壓，降到電位器RP6，從電位器RP6到晶體二極管VD19這里就是給定電壓，這個(gè)給定電壓經(jīng)電阻器R18一直到1

35、3號(hào)點(diǎn)，這個(gè)兩端都是給定電壓，用U*來(lái)表示。而在電位器RP7這里卻是反饋電壓，用Uv來(lái)表示，它是Uv的反饋電壓。電位器RP7與穩(wěn)壓管VS7并聯(lián)這就是電壓負(fù)反饋，它是從電網(wǎng)上通過(guò)變壓器過(guò)來(lái)的6V三相交流電壓，通過(guò)三相橋式整流后，經(jīng)電阻器R20到穩(wěn)壓管VS9，它反應(yīng)了電網(wǎng)的電壓的高低，所以穩(wěn)壓管VS9它是下+上-。而電位器RP6上的+和電位器RP7上的+，它們中間串聯(lián)晶體二極管VD19，這就是圖中的b等效電路，它是反饋線相連的。圖中的移相控制電壓Uct，它的上+下-電壓，是接到（圖30-9帶小功率晶閘管放大的單結(jié)晶體管觸發(fā)電路）的電阻器R12上的，假如電阻器R12上沒(méi)有給定電壓，脈沖變壓器TP2上

36、的脈沖，就不能<80°，脈沖是有的，但脈沖是在135°逆變角的位置，當(dāng)=135°時(shí)，晶閘管沒(méi)有輸出電壓。而當(dāng)電阻器R12上有給定電壓時(shí)，就往前移了，一般移到<120°時(shí)，直流電壓就出來(lái)了，所以當(dāng)電阻器R12上沒(méi)有給定電壓時(shí)，三相全控橋就沒(méi)有輸出。再看圖30-14電壓負(fù)反饋與移相給定環(huán)節(jié)電路，如果要（觸發(fā)電路圖30-9）上的三相全控橋有直流電壓輸出，就要先調(diào)節(jié)電位器RP6，要調(diào)到=60°，當(dāng)晶閘管VT10一導(dǎo)通，給定電壓就流出去了。但是如果晶閘管VT10不導(dǎo)通，電位器RP6上就沒(méi)有給定電壓。因?yàn)橹挥性诰w二極管VD19上的給定電壓大于

37、電位器RP7上的反饋電壓時(shí)才有電壓流出去，看圖b等效電路，它是反極性的，所以在移相控制電壓Uct是上+下-，12號(hào)點(diǎn)也是+的，就是說(shuō)，只有在晶體二極管VD19上的電壓大于電位器RP7上的反饋電壓時(shí)，給定電壓就流出去了。一但晶體二極管VD19上的電壓小于電位器RP7上的反饋電壓，給定電壓就流不出去，因?yàn)樽尵w二極管VD19給阻止掉了。這就叫投勵(lì)，所以說(shuō)要投勵(lì)關(guān)鍵在于控制晶閘管VT10。那晶閘管VT10上的脈沖是從哪里來(lái)的？（看圖30-11投勵(lì)環(huán)節(jié)電路圖。）在圖30-11投勵(lì)環(huán)節(jié)電路中，我們可以看到晶閘管VT10上的脈沖是從脈沖變壓器TP2上來(lái)的，這個(gè)脈沖的產(chǎn)生是在電容C5向單結(jié)晶體管V4充電，充

38、到它的峰值時(shí)才會(huì)產(chǎn)生。而單結(jié)晶體管V4要充電充到峰值的話，那三極管V3就必須要截止到足夠的時(shí)間，才能讓單結(jié)晶體管V4充電充到峰值?？磮D30-13 對(duì)投勵(lì)環(huán)節(jié)電路各點(diǎn)波形圖進(jìn)行分析 G2、G3的感應(yīng)電壓 10個(gè)周期200ms 在此之前，我們是根據(jù)理論來(lái)分析，現(xiàn)在是按照電路的波形圖來(lái)分析，在圖30-13中的a是同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子電壓波形圖，它代表的是圖30-11中的8號(hào)、14號(hào)腳的G2、G3的感應(yīng)電壓，這個(gè)電壓是隨著電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速升高，它的頻率越來(lái)越低，但它的周期卻拉長(zhǎng)了，而它的電壓值也越來(lái)越小?？磮D30-11中，當(dāng)正半周運(yùn)行時(shí)，8號(hào)腳是+的，14號(hào)腳是-的，電壓是從8號(hào)腳輸入，先經(jīng)過(guò)電阻器R22、R2

39、3，再經(jīng)過(guò)穩(wěn)壓管VS12后，從14號(hào)腳輸出，但與此同時(shí)也將穩(wěn)壓管VS12擊穿了，穩(wěn)壓管VS12被擊穿的同時(shí)，三極管V3也同時(shí)導(dǎo)通，這就是正半周運(yùn)行。而當(dāng)負(fù)半周運(yùn)行時(shí)，14號(hào)腳是+的，8號(hào)腳是-的，電壓是從14號(hào)腳輸入，先經(jīng)過(guò)穩(wěn)壓管VS12，再經(jīng)過(guò)電阻器R22、R23后，從8號(hào)腳輸出，而在這時(shí)三極管V3就是處于截止?fàn)顟B(tài)，截止在那里了，三極管V3一截止，電阻器R26就開(kāi)始向電容C5充電，但是充電時(shí)間來(lái)不及升到單結(jié)晶體管V4的峰值，三極管V3就又導(dǎo)通了，又開(kāi)始放電了。（具體的可再結(jié)合圖30-13中的b和c來(lái)分析。）圖中的b是穩(wěn)壓管VS12穩(wěn)壓波形圖，c是電容C5充放電波形圖，再結(jié)合a同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子電

40、壓波形圖，將a、b、c三個(gè)波形圖按順序上下排列，如圖 30-11中那樣，我們可以看到，圖a它開(kāi)始的時(shí)候是正半周的波形，圖b上的第一個(gè)波頭就是穩(wěn)壓管VS12的+電壓（即擊穿電壓），而圖c在開(kāi)始的時(shí)候沒(méi)有波頭，說(shuō)明電容C5不充電。當(dāng)圖a到這二段的負(fù)半周的波形（即0.7V時(shí)），三極管V3是截止的，這時(shí)圖b上沒(méi)有了波頭，而在圖c上卻有波頭了，說(shuō)明電容C5在充電，但是充電的時(shí)間很短，因?yàn)橐婚_(kāi)始的時(shí)候接近50Hz，周期是非常短的，充電充不上去。當(dāng)圖a到第三段時(shí)，它又是正半周的波形了，穩(wěn)壓管VS12又有+電壓了，三極管V3也又導(dǎo)通了，圖b上就又有波頭了，而圖c上的波頭又沒(méi)有了，說(shuō)明電容C5又不充電了。當(dāng)圖a

41、到第四段時(shí)，它又是負(fù)半周的波形了，三極管V3又截止了，圖b上又沒(méi)有了波頭，而在圖c上卻又有波頭了，說(shuō)明電容C5又開(kāi)始充電了，但是充電的周期比原來(lái)要大一點(diǎn)了，充電電壓比原來(lái)也高一點(diǎn)了，但是它的時(shí)間還是太短了，不能充到單結(jié)晶體管V4的峰點(diǎn)電壓。正如上面所描述的那樣，到了第五段，又是正半周的波形了，三極管V3又導(dǎo)通了，電容C5又不充電了，到了第六段，又是負(fù)半周的波形了，三極管V3又截止了，電容C5又開(kāi)始充電了，充電電壓又比原來(lái)要高一點(diǎn)了，就按照這個(gè)樣子一段接著一段的相互交替，它的狀態(tài)就是到正半周的波形時(shí)不充電，而到負(fù)半周的波形時(shí)又充電了，但是時(shí)間太短，充電充不到單結(jié)晶體管V4的峰點(diǎn)電壓。充不到峰點(diǎn)電

42、壓就沒(méi)有脈沖，單結(jié)晶體管V4就不導(dǎo)通?？僧?dāng)圖a到最后一段的時(shí)侯，它又是負(fù)半周的波形了，但是它的周期卻被告知是50Hz、10個(gè)周波，經(jīng)過(guò)計(jì)算后得知，為10個(gè)周期200ms, 當(dāng)電容C5充電充到這段時(shí)間時(shí)，單結(jié)晶體管V4的峰值電壓就已基本上充到它的峰點(diǎn)電壓了，當(dāng)單結(jié)晶體管V4達(dá)到它的峰點(diǎn)電壓后，再來(lái)看圖d脈沖變壓器TP2一次側(cè)波形圖上就顯示有脈沖輸出去了。 投勵(lì)環(huán)節(jié)（電工技師書下冊(cè) P300302頁(yè)）投勵(lì)環(huán)節(jié)的作用是在同步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)過(guò)程中檢測(cè)轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組感應(yīng)交流電壓的頻率，起到間接檢測(cè)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速作用。當(dāng)同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到亞同步速（S=0.040.05）時(shí)發(fā)出投勵(lì)信號(hào)，啟動(dòng)勵(lì)磁整流回路，投入勵(lì)磁如圖3

43、0-11所示。投勵(lì)環(huán)節(jié)也是1個(gè)單結(jié)晶體管（V4）觸發(fā)電路，振蕩脈沖由充電電容C5并聯(lián)的三極管V3控制，而三極管V3的基極信號(hào)來(lái)自主電路（見(jiàn)圖30-8）上的G3、G2兩端，即同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組上的感應(yīng)交流電壓。同步電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)過(guò)程中，其轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組感應(yīng)電壓的頻率和幅值是隨轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速而變化的，啟動(dòng)時(shí)交流電壓頻率為50Hz，幅值最大；隨著轉(zhuǎn)速升高，感應(yīng)交流電壓的頻率和幅值減小，在亞同步速（轉(zhuǎn)差為0.040.05）時(shí)，感應(yīng)交流電壓的頻率為23Hz。轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組上的感應(yīng)交流電壓波形如圖30-12所示。在同步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，當(dāng)轉(zhuǎn)子感應(yīng)交流電壓為正半周，即G3端為正、G2端為負(fù)時(shí)，感應(yīng)交流電壓經(jīng)電阻器R2

44、2、R23由穩(wěn)壓管VS12穩(wěn)壓在4V左右，三極管V3導(dǎo)通，將電容C5短接，單結(jié)晶體管V4不能起振，不發(fā)出脈沖。而在轉(zhuǎn)子感應(yīng)交流電壓的負(fù)半周，極性相反，G3端為負(fù)、G2端為正，三極管V3截止。此時(shí)電容C5雖經(jīng)電阻器R26充電，但在剛啟動(dòng)時(shí)，由于轉(zhuǎn)子感應(yīng)交變電壓頻率為50Hz，負(fù)半波時(shí)間很短（0.02s）, 電容 C5還來(lái)不及充電至單結(jié)晶體管V4的峰點(diǎn)電壓，負(fù)半周已結(jié)束，接著又到感應(yīng)交流電壓的正半周，三極管V3再次導(dǎo)通，電容C5被短接放電，所以脈沖變壓器TP2也發(fā)不出脈沖。這個(gè)過(guò)程一直持續(xù)到同步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)到亞同步速之前的一段時(shí)間。隨著啟動(dòng)過(guò)程轉(zhuǎn)子的加速，感應(yīng)交流電壓頻率逐漸降低，負(fù)半周（也即C5的

45、充電時(shí)間）逐漸變長(zhǎng)。待啟動(dòng)加速到亞同步速時(shí)，轉(zhuǎn)子感應(yīng)交變電壓的頻率已降至23Hz，在負(fù)半周三極管V3截止的時(shí)間內(nèi)，使電容C5有足夠的時(shí)間充電至單結(jié)晶體管V4的峰點(diǎn)電壓，單結(jié)晶體管V4產(chǎn)生脈沖，經(jīng)脈沖變壓器TP2去觸發(fā)移相給定環(huán)節(jié)電路中的小晶閘管VT10，從而送出移相給定電壓U*使觸發(fā)環(huán)節(jié)輸出晶閘管VT1VT6的觸發(fā)脈沖，使三相橋式全控整流電路開(kāi)始工作，將整流直流電壓加到電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁繞組上，完成自動(dòng)投勵(lì)。投勵(lì)環(huán)節(jié)電路各點(diǎn)波形如圖30-13所示，由圖可以看出，整流電路加上直流電壓的時(shí)刻，正好是轉(zhuǎn)子感應(yīng)交變電壓的正半周，兩者極性一致，故稱為順極性投勵(lì)。根據(jù)圖30-14再來(lái)分析一下電壓負(fù)反饋與移相給定環(huán)

46、節(jié)（電工技師書下冊(cè) P302頁(yè)）在圖30-14中的一部分是移相給定環(huán)節(jié)，另一部分是電壓負(fù)反饋。移相給定環(huán)節(jié)就是來(lái)自小變壓器4T的65V交流電壓，通過(guò)二極管VD15、VD16、VD17、VD18進(jìn)行單相橋式整流后，再經(jīng)電阻器R16和電容C3進(jìn)行濾波之后，再通過(guò)電阻器R17到晶閘管VT10，再接到穩(wěn)壓管VS7、VS8。晶閘管VT10不導(dǎo)通，穩(wěn)壓管VS7、VS8上就沒(méi)有給定電壓，如果晶閘管VT10導(dǎo)通，則給定電壓經(jīng)13號(hào)點(diǎn)和電阻器R18還有電阻器R19送到電位器RP6上。而從電位器RP7這里開(kāi)始，卻是電壓負(fù)反饋，它是三相電網(wǎng)電壓通過(guò)變壓器1T、2T、3T每相6V的交流電壓，這個(gè)6V的交流電壓反映了電

47、網(wǎng)電壓的波動(dòng)，電網(wǎng)電壓升高，這個(gè)電壓也升高，電網(wǎng)電壓降低，這個(gè)電壓也降低。所以這6V就反映了電網(wǎng)電壓的高低。實(shí)際上電壓是一直在變的，電網(wǎng)電壓高就高，電網(wǎng)電壓低就低，既然電壓變了，那電位器RP7上的電壓也隨著電網(wǎng)電壓的變化而變化，這就是電壓負(fù)反饋，它的作用是為了穩(wěn)定勵(lì)磁電壓和勵(lì)磁電流。但是在電位器RP7的兩端又并聯(lián)了一個(gè)穩(wěn)壓管VS9，它的作用是當(dāng)電網(wǎng)電壓高于390V時(shí)，穩(wěn)壓管VS9會(huì)被擊穿，這時(shí)電壓負(fù)反饋就不起作用了，因?yàn)橹挥性?90V以下，電網(wǎng)波動(dòng)才起反饋?zhàn)饔谩Ｓ纱丝梢?jiàn)，電位器RP6上的給定電壓和電位器RP7上的負(fù)反饋電壓是可以進(jìn)行比較的，也就是說(shuō)，只有在晶閘管VT10導(dǎo)通時(shí)，調(diào)節(jié)電位器RP6上的給定電壓，當(dāng)它大于電位器RP7上的負(fù)反饋電壓時(shí)，才有移相控制電壓Uct輸出。投勵(lì)就是這個(gè)道理。而圖中的電位器RP5是