chap2-4比例式勵(lì)磁調(diào)節(jié)器

第四節(jié)比例式勵(lì)磁調(diào)節(jié)器勵(lì)磁調(diào)節(jié)器經(jīng)歷了電磁式、模擬半導(dǎo)體式和數(shù)字式等幾個(gè)發(fā)展階段。但就控制規(guī)律而言，絕大多數(shù)屬于比例式勵(lì)磁調(diào)節(jié)器。而且各種不同類型的比例式調(diào)節(jié)器的基本構(gòu)成也基本相同。一、比例式勵(lì)磁調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)框圖及工作原理（一）電壓測(cè)量比較單元1、作用：電壓測(cè)量比較單元的基本作用是把發(fā)電機(jī)電壓變換為與其成正比的直流電壓，與給定電壓進(jìn)行比較，得到兩者的偏差。2、電路工作原理及特性

電路結(jié)構(gòu)如圖示（1）正序電壓濾過器正序電壓濾過器的輸入是調(diào)差環(huán)節(jié)的輸出Ug′，Ug′是已修正過的發(fā)電機(jī)電壓。正序電壓濾過器作用：系統(tǒng)存在三相電壓不平衡時(shí)，濾過器只輸出一個(gè)反應(yīng)電壓水平的正序電壓，能提高檢測(cè)的靈敏度，并使接于其后的測(cè)量變壓器始終處于對(duì)稱三相電壓下工作。（具體電路參考《電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置》一書）正序電壓濾過器并不是測(cè)量比較單元中必須設(shè)置的環(huán)節(jié)。（2）測(cè)量變壓器：將從電壓互感器二次側(cè)來的電壓降為適用于整流電路所需要的值。（3）整流濾波：將測(cè)量變壓器副邊輸出的電壓變換成平穩(wěn)的直流電壓。一般采用橋式整流器整流成直流，再經(jīng)RC濾波器濾波后，得到正比于機(jī)端電壓UG的直流電壓信號(hào)UC。（4）比較整定電路：①作用：將UC與給定電壓Ugd相比較，輸出一個(gè)表征發(fā)電機(jī)電壓與其給定值偏差的直流電壓Ub；調(diào)Ugd—調(diào)Ub—調(diào)UG下圖是半導(dǎo)體勵(lì)磁調(diào)節(jié)器中常用的一種比較整定電路，其中穩(wěn)壓管和電阻組成比較電路，電位器的作用是整定發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓。電路中R1＝R2，穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓相等。····②比較整定電路：W—電位器，作用是整定發(fā)電機(jī)端電壓R1=R2、WY1和WY2穩(wěn)定電壓相等，設(shè)為UWi>當(dāng)Uab<UW時(shí)，WY1、WY2不能導(dǎo)通，相當(dāng)于開路，則ii>當(dāng)Uab>UW時(shí)，WY1、WY2導(dǎo)通，兩端電壓為它的UW，則③工作特性④發(fā)電機(jī)電壓整定的原理初始：Ub=0，UG調(diào)整W—Rw增大—IcRw增大—（Uc不變）Uab減小—Ub減小—Uk、a、IL變化—UG增大—Uc增大—Uab增大—Ub增大當(dāng)Ub近似等于零時(shí)，調(diào)節(jié)過程結(jié)束。即：調(diào)整W—Rw增大—UG增大調(diào)整W—Rw減小—UG減?。ǘ┚C合放大單元1、作用：

（1）放大各種勵(lì)磁控制信號(hào)。這些信號(hào)包括發(fā)電機(jī)電壓偏差信號(hào)、電力系統(tǒng)穩(wěn)定信號(hào)以及低勵(lì)限制和過勵(lì)限制信號(hào)等。（2）改善勵(lì)磁自動(dòng)控制系統(tǒng)的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)。（3）輸出移相單元所需的輸入電壓。2、基本要求：（1）要求能線性無關(guān)地綜合、放大各輸入信號(hào)。（2）有足夠地運(yùn)算精度和放大系數(shù)，放大系數(shù)可調(diào)。（3）響應(yīng)速度快，即時(shí)間常數(shù)要?。?）工作穩(wěn)定、輸出阻抗低。（5）輸出電壓范圍滿足移相觸發(fā)單元地要求。3、工作原理及特性綜合放大單元通常采用直流運(yùn)算放大器，其電路圖如圖所示：

由運(yùn)放的特點(diǎn)“虛短路”“虛斷路”工作特性因放大電路很容易實(shí)現(xiàn)上、下限幅，所以過勵(lì)磁限制和低勵(lì)磁限制用放大電路的上、下限幅來實(shí)現(xiàn)。（三）移相觸發(fā)單元1、作用：根據(jù)輸入信號(hào)UK的大小，改變輸送到可控硅的觸發(fā)脈沖相位，即改變控制角（或移相角）α的大小，從而控制可控硅整流電路的輸出，以調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流。2、構(gòu)成框圖（1）同步：可控硅的觸發(fā)脈沖應(yīng)與可控硅的陽極電壓同步，即要求它們二者的頻率相同。（2）脈沖放大：是為觸發(fā)脈沖能可靠地工作而設(shè)置的。（3）工作特性：（四）可控硅整流電路1、作用：將交流電壓整流成直流電壓向發(fā)電機(jī)勵(lì)磁繞組或勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁繞組供給可控制的勵(lì)磁電流。勵(lì)磁調(diào)節(jié)器中使用的可控硅整流電路有三相半控橋式整流電路和三相全控橋式整流電路，其輸入信號(hào)是移相觸發(fā)單元輸出的控制角α，而輸出可以認(rèn)為是發(fā)電機(jī)勵(lì)磁繞組的電壓UL。2、工作特性(三相半控橋式整流)三相半控橋式整流電路的輸入交流電壓或來自交流勵(lì)磁機(jī)，或來自勵(lì)磁變壓器的副邊，可以是相電壓，也可以是線電壓。輸出電壓有瞬時(shí)電壓和平均電壓之分。一般可控硅整流電路的輸出電壓指平均電壓。三相半控橋式整流電路，輸出電壓為：工作特性(三相半控橋式整流)二、比例式勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的工作特性指它的輸入電壓（UG）和輸出電壓（UL）之間的關(guān)系。在一個(gè)圖中繪出勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的測(cè)量比較、綜合放大、移相觸發(fā)單元和可控硅整流電路的工作特性:U