主電路與觸發(fā)電路的同步(定相)

1、5.5變流裝置觸發(fā)電路變流裝置觸發(fā)電路主變壓器同步變壓器usUc觸發(fā)電路負(fù)載ug同步電壓us:保證觸發(fā)脈沖與晶閘管有相同參考相位控制電壓Uc：用于移相，改變a角us與與Uc共同控制觸發(fā)脈沖的位置。根據(jù)共同控制觸發(fā)脈沖的位置。根據(jù)us的不同，的不同，觸發(fā)電路包括正弦波觸發(fā)電路與鋸齒波觸發(fā)電路。觸發(fā)電路包括正弦波觸發(fā)電路與鋸齒波觸發(fā)電路。基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)5.5.1正弦波同步觸發(fā)電路正弦波同步觸發(fā)電路V1V2V3R8R9R10R11R12R14R5R6R7R4R3R2R1VD3VD2VD1VD4VD5VD6VD7VD8VD9VD10C5C6C4C3C2C1TP+15Vucoubuausus同步移相環(huán)

2、節(jié)同步移相環(huán)節(jié)V1R5R4RLC4Ucus+15VR8usugUcUc正值負(fù)值Uc=0,1800)(054:11脈沖左移移相范圍無輸出脈沖截止若負(fù)脈沖輸出脈沖導(dǎo)通若采用電流疊加UcViViRuRUibebesCbe脈沖形成放大環(huán)節(jié)脈沖形成放大環(huán)節(jié)5)119(,532,7 . 015311, 5915:54321:)2(15,_515,4,321:) 1 ()(2CRRCVVVVuGNDVRCRVCCVVVVCVCVVVbe的放電速度脈寬取決于脈沖結(jié)束截止導(dǎo)通時從當(dāng)放電放電發(fā)出脈沖導(dǎo)通截止導(dǎo)通斬態(tài)電壓左為右電壓左為右此時無脈沖輸出截止導(dǎo)通截止穩(wěn)態(tài)三極管工作在開關(guān)狀態(tài)其它環(huán)節(jié)其它環(huán)節(jié)V1V2V3R

3、8R9R10R11R12R14R5R6R7R4R3R2R1VD3VD2VD1VD4VD5VD6VD7VD8VD9VD10C5C6C4C3C2C1TP+15Vucoubuausus輸出部分：輸出部分：VD9/VD10防止防止輸出負(fù)脈沖，輸出負(fù)脈沖，R14為限流電為限流電阻，阻，VD8/R12防止防止V3截止截止時，時，TP初級繞組產(chǎn)生感應(yīng)高初級繞組產(chǎn)生感應(yīng)高壓擊穿壓擊穿V3V1V2V3R8R9R10R11R12R14R5R6R7R4R3R2R1VD3VD2VD1VD4VD5VD6VD7VD8VD9VD10C5C6C4C3C2C1TP+15Vucoubuausus同步輸入部分：同步輸入部分：us經(jīng)

4、經(jīng)R1/C1濾波，防止電網(wǎng)電壓波動對觸濾波，防止電網(wǎng)電壓波動對觸發(fā)電路的影響，發(fā)電路的影響，us落后落后us一一定角度定角度-tg-1R1C1 min和和 min的限制電路的限制電路特點特點180)3()2(coscos) 1 (2實際移相范圍波動對輸出電壓的影響壓電路能自動補(bǔ)償電源電為線性關(guān)系與ddSMdoddodSMdUusUukUcUUcUUUUUUcUUcUc0a90180UsmUcaausa=05.5.2鋸齒波同步觸發(fā)電路鋸齒波同步觸發(fā)電路TSTPVD1 VD2VD4VD10VD5VD6VD8VD11-VD14VD15VD7V2V3V4V5V7V6V8C1C8C5C7C4C3C2R2

5、R1R4R3R11 R12R16R8R7R6R5R10R9R17V1RP2VSR15R16R13R14VD9220V36VRP1+15VUc-15vUpXY-15V接封鎖信號AB+15V脈沖形成放大環(huán)節(jié)脈沖形成放大環(huán)節(jié)TSTPVD1 VD2VD4VD10VD5VD6VD8VD11-VD14VD15VD7V2V3V4V5V7V6V8C1C8C5C7C4C3C2R2R1R4R3R11 R12R16R8R7R6R5R10R9R17V1RP2VSR15R16R13R14VD9220V36VRP1+15VUc-15vUpXY-15V接封鎖信號AB+15V發(fā)出脈沖導(dǎo)通截止導(dǎo)通斬態(tài)約右充電左無脈沖輸出截止導(dǎo)

6、通截止穩(wěn)態(tài)8/76/530, 04:)2(3038/76/54:) 1 (5VVVVVUUVVCVVVVVbA提高輸出脈沖前沿陡度起抗干擾作用導(dǎo)通閥值提高長時間導(dǎo)通過流損壞防止為限流電阻脈寬取決于輸出脈沖結(jié)束截止導(dǎo)通時當(dāng)其上升至開始上升使其電壓從并反充放電電源經(jīng)當(dāng)脈沖發(fā)出后51613311,8/768/7,/8/76/53 .13,30,11443,CVVVDVVRRCRVVVVVVRVVDCTSTPVD1 VD2VD4VD10VD5VD6VD8VD11-VD14VD15VD7V2V3V4V5V7V6V8C1C8C5C7C4C3C2R2R1R4R3R11 R12R16R8R7R6R5R10R9

7、R17V1RP2VSR15R16R13R14VD9220V36VRP1+15VUc-15vUpXY-15V接封鎖信號AB+15V為鋸齒波可見快速放電經(jīng)導(dǎo)通時當(dāng)截止時當(dāng)虛框內(nèi)為一恒流源同步電壓的產(chǎn)生scescccpScuKRRRVRcVuuutcIcdtIuVRRVI)10,(,)1(545242223212122231同步移相環(huán)節(jié)同步移相環(huán)節(jié)V2截 止V2導(dǎo)通tus120,240/)2(211截止導(dǎo)通在電源周期內(nèi)使值選擇合適的同步的實現(xiàn)VCR240120ususTuGVD1通C1放電V2截止VD1截止C1充電V2截止uG電壓為正V2導(dǎo)通TSVD1VD2V2C1R1+15VusT+G當(dāng)電容電壓為

8、圖示當(dāng)電容電壓為圖示方向時方向時V2總是截止總是截止TSTPVD1 VD2VD4VD10VD5VD6VD8VD11-VD14VD15VD7V2V3V4V5V7V6V8C1C8C5C7C4C3C2R2R1R4R3R11 R12R16R8R7R6R5R10R9R17V1RP2VSR15R16R13R14VD9220V36VRP1+15VUc-15vUpXY-15V接封鎖信號AB+15V2400,0,)() 3(移相范圍脈沖左移圖示位置時脈沖位于使的數(shù)值調(diào)整電流疊加疊加同步電壓與移相電壓的CCPUUUusug120tt其它環(huán)節(jié)其它環(huán)節(jié).,)3()./(6,6 ,1,60,60,)2(.15,5023

9、6,/,) 1 (6611158將無脈沖發(fā)出地將觸發(fā)板脈沖封鎖端接脈沖封鎖環(huán)節(jié)補(bǔ)脈沖主脈沖有雙脈沖在電源的一個周期內(nèi)將即其也將發(fā)出補(bǔ)脈沖亦為低的為低電位此時其發(fā)出脈沖設(shè)的觸發(fā)脈沖發(fā)出相差故各相差由于每個同步電壓相位依示圖連接時三相全控橋六塊觸發(fā)板雙脈沖形成環(huán)節(jié)少為脈沖變壓器原邊電壓至用的箝位作由于整流橋輸出峰值電壓為截止時的能力且可提高管子承受通時間強(qiáng)觸發(fā)可縮短晶閘管開強(qiáng)觸發(fā)環(huán)節(jié)CFuYCFXuCFCFVVDVVdtdiggug1us(U)X Y1CFug2us(-W)X Y2CFug3us(V)X Y3CFug4us(-U)X Y4CFug5us(W)X Y5CFug6us(-V)X Y6C

10、Fug1ug2ug3ug4ug5ug6雙脈沖電路雙脈沖電路特點特點抗干擾性能好抗干擾性能好,移相范圍寬移相范圍寬,具有強(qiáng)觸發(fā)具有強(qiáng)觸發(fā)/雙脈雙脈沖沖/脈沖封鎖環(huán)節(jié)脈沖封鎖環(huán)節(jié),應(yīng)用于大中容量的變流器中應(yīng)用于大中容量的變流器中5.5.3觸發(fā)脈沖與主電路電壓的同步觸發(fā)脈沖與主電路電壓的同步us180ugUustttugUt正 弦 波 觸 發(fā) 電 路120t120鋸 齒 波 觸 發(fā) 電 路t120Uc=0Uc=0同步問題同步問題)(300)(120,90, 0,0,PNPNPNUUdC壓主電路電壓超前同步電壓主電路電壓超前同步電正弦波觸發(fā)電路可見一般希望時當(dāng)對晶閘管主電路法據(jù)此可確定另一個的接器接法

11、確定一個之后在主變壓器與同步變壓同向主電路電壓與同步電壓反向主電路電壓與同步電壓對鋸齒波觸發(fā)電路,)()(:PNPNPN主變壓器同步變壓器usUc觸發(fā)電路負(fù)載uguU以以U相為例相為例5.7 觸發(fā)脈沖與主電路電壓的同步觸發(fā)脈沖與主電路電壓的同步 鋸齒波同步觸發(fā)電路產(chǎn)生觸發(fā)脈沖的時刻，由接到觸發(fā)電路的鋸齒波同步觸發(fā)電路產(chǎn)生觸發(fā)脈沖的時刻，由接到觸發(fā)電路的同步電壓同步電壓u uT T定位，由控制電壓定位，由控制電壓UK偏移電壓偏移電壓UP的大小來移相。的大小來移相。 同步電壓同步電壓u uT T與被觸發(fā)晶閘管的陽極電壓之間的相位關(guān)系與被觸發(fā)晶閘管的陽極電壓之間的相位關(guān)系取決取決于主電路、觸發(fā)電路形

12、式、負(fù)載性質(zhì)、移相范圍要求等幾個方面。于主電路、觸發(fā)電路形式、負(fù)載性質(zhì)、移相范圍要求等幾個方面。實現(xiàn)同步，就是確定同步變壓器的接法，實現(xiàn)同步，就是確定同步變壓器的接法， 1確定同步電壓確定同步電壓u uT T與對應(yīng)的晶閘管陽極電壓之間的相位關(guān)系。與對應(yīng)的晶閘管陽極電壓之間的相位關(guān)系。 2畫出整流變壓器次級電壓，也就是晶閘管陽極電壓的矢量畫出整流變壓器次級電壓，也就是晶閘管陽極電壓的矢量。再畫出同步相電壓與同步線電壓矢量。再畫出同步相電壓與同步線電壓矢量。 3確定同步變壓器的鐘點數(shù)和連接法。確定同步變壓器的鐘點數(shù)和連接法。具體步驟是：具體步驟是： 主電路為圖5.7.1所示的三相半波相控整流電路，

13、觸發(fā)電路采用圖5.29所示的鋸齒波同步觸發(fā)電路，且移相范圍要求180。因為鋸齒波底寬為 240，考慮到兩端的非線性，故取30210作為 0180的移相區(qū)間。以A相晶閘管Tl為例，時，觸發(fā)電路產(chǎn)生的觸發(fā)脈沖應(yīng)對準(zhǔn)相電壓自然換流點，即對準(zhǔn)相電壓為30時刻。這說明，鋸齒波的起點正好是相電壓的上升過零點，即控制鋸齒波電路的同步電壓 應(yīng)與晶閘管陽極電壓相位上相差180。同理，與、與亦應(yīng)相位相差180。圖2.7.1 三相半波相控整流電路主電壓與觸發(fā)同步電壓的相位關(guān)系圖圖5.7.2三相同步變壓器的接法與鐘點數(shù)三相同步變壓器的接法與鐘點數(shù) 三相三相同步變壓器有同步變壓器有二十四種接法二十四種接法 圖圖5.7.

14、3 整流、同步電壓矢量圖整流、同步電壓矢量圖圖圖5.7.4 同步變壓器接線圖同步變壓器接線圖 返回返回同步示例同步示例解題步驟（1）確定同步電壓與主電路晶閘管陽極電壓的相位關(guān)系（2）畫出陽極電壓與電網(wǎng)電壓的相位關(guān)系（3）確定同步電壓與電網(wǎng)電壓的相位關(guān)系變壓器鐘點數(shù)：以初級線電壓為長針，次級線電壓為短變壓器鐘點數(shù)：以初級線電壓為長針，次級線電壓為短針?biāo)鶚?gòu)成的。偶數(shù)鐘點初次級接法相同（針?biāo)鶚?gòu)成的。偶數(shù)鐘點初次級接法相同（Y/Y），奇數(shù)），奇數(shù)鐘點接法不同鐘點接法不同 Y例5.7.2：已知三相半波可控整流電路主變壓器的接法如圖所示，采用正弦波（NPN）觸發(fā)電路，要求電路工作在整流與逆變狀態(tài)，試確定同步變壓器器接法。U1V1W 1UVWU1V1W 1SUSVSWU1V130U1(U)120SUSUV解 ：（ 1） 正 弦 波 觸 發(fā) 電 路 ， 主 電 路 電 壓 U超 前 同 步 電 壓 SU 120（ 2） 變 壓 器 相 量 圖（ 3） SUV落 后 U1V1 120度 ， 即 同 步 變 壓 器 采 用 Y/Y-4接 法1CFVT1負(fù) 載SU與電網(wǎng)電與電網(wǎng)電壓壓V1同相位同相位例5.7.3三相全控橋主變