運用新型移轉觸發(fā)集成線路組配多次波型零刷共步發(fā)電機構架器

1、三次諧波線圈從氣隙磁場中采集的是反映負載電流的變化量，屬于電流反饋，但是其反應速度較其它反饋形式快，而且直接以能量形式輸出，大大降低了整個調節(jié)系統(tǒng)的超調量、調節(jié)時間、穩(wěn)態(tài)誤差等性能指標。盡管三次諧波線圈輸出的能量不多，當它與整個系統(tǒng)配合工作時，可使系統(tǒng)保持良好的輸出性能。系統(tǒng)工作環(huán)節(jié)如所示，當原動機帶動該發(fā)電機主軸以同步轉速旋轉時，合上起勵開關S1，主發(fā)電機轉子上的磁極尚有少量剩磁。帶有剩磁的磁極旋轉時，在主機定子線圈W21、W22、W23及基波線圈W4中感應出電勢。W4產生80100V的電壓提供給整流器U3與MER的供電變壓器T6（兼提供W4的同步信號）。此時，MER已可正常工作。MER通過

2、1、2、3、4端發(fā)出脈沖，將晶閘管V3、V4調節(jié)為最大的電流輸出狀態(tài)。W4提供的交流電能量經U3整流后，再穿過尚未開始工作的用于三次諧波線圈整流用的整流器U2，經S1送入勵磁機的定子勵磁線圈W1（圖中有14個磁極）。勵磁機轉子線圈W11、W12、W13在旋轉時感應出的三相交流電經過安置在轉子內部的旋轉整流器U1后變?yōu)橹绷麟?，并進入主機轉子繞組W2（圖中有12個磁極）。此時，主機轉子磁極在直流電的激勵下已產生較強的磁感應強度。不斷增大的磁感應強度使磁通量不斷增多。W21、W22、W23與W4感應的輸出電壓不斷升高。W4將能量進行如上反饋，促使W21、W22、W23電壓進一步上升，直至電壓上升到額

3、定值。該發(fā)電機帶負載時，輸出電流隨負載變化而變化。負載增大，輸出電流也增大。當電流增大后，發(fā)電機輸出電壓就有下降趨勢。如果不加大勵磁機的輸入電流，發(fā)電機的輸出電壓會立即下降。這時MER在三相電壓互感器T4和電流互感器T1、T2、T3，以及變壓器T5的作用下，將電壓與電流的變化信號反饋給TCA785移相觸發(fā)集成電路；由TCA785改變觸發(fā)脈沖的頻率，即改變晶閘管V1、V2的觸發(fā)角度，控制由W4輸出的交流能量，穩(wěn)定發(fā)電機的端電壓。W4輸出的調節(jié)能量應與負載的變化相關聯。發(fā)電機并網時，除了要確保發(fā)電機的輸出電壓幅值、頻率、相位與電網一致外，還要確保發(fā)電機的輸出功率因數達到0.8左右。當發(fā)電機從網上摘

4、除時，發(fā)電機的端電壓也不允許突跳升高而不降，應呈現正常態(tài)。上述調節(jié)過程全部由MER完成。TCA785在MER中的應用為了穩(wěn)定同步發(fā)電機的輸出電壓，需要在負載發(fā)生突變時（突加或突減額定負載），輸出電壓的超調量不得超過額定電壓值的15，穩(wěn)態(tài)誤差不超過1.5，調節(jié)時間小于1.5s.上述性能指標對于采用分立元件組成的MER來說是較為苛刻的。但采用TCA785移相觸發(fā)集成電路作為MER的核心控制元件，可大大提高上述性能指標。為了控制W4繞組線圈提供給勵磁機的能量，必須引入W4的同步信號。T6的9、10端輸出的是W4的同步信號。9端與W4的J端為同名端。9端經R26限流后與10端共同進入TCA785的5、

5、1端。V14、V15為保護芯片用的鉗位二極管。TCA785的16、13端接高電平+15V，使15、14端輸出的脈沖寬度最窄，從而便于精密地控制系統(tǒng)的輸出。TCA785的9、10、12端的電阻、電容需根據具體芯片適當調整。此處，R22為100k，C7為0.1F，C6為1000pF.TCA785的14、15端為相位互差180的脈沖輸出端。由14、15端發(fā)出的脈沖，通過二極管V12、V13的單向導電性限制脈沖的輸出波形，確保系統(tǒng)穩(wěn)定工作。由TCA785的14、15端輸出的脈沖并行接在功率復合三極管V11上。V11的驅動電流應大于400mA.V11上要加散熱片。TCA785的14、15端并行接在V11

6、上的目的是增加一個正弦波周期內輸出觸發(fā)脈沖的數量。這樣，當脈沖變壓器的輸出端1、2接頭與3、4接頭互換后，對系統(tǒng)的輸出沒有影響，因此特別適合用2個單向可控硅替代雙向可控硅的情況。MER的13、14端接有滅磁開關S3.正常情況下S3閉合。此時，TCA785的8端接高電平（15V），經R23限流后，TCA785能正常輸出脈沖（R23應適當配置，否則芯片易損壞）。當S3斷開后，TCA785的8端經R23接1V電壓，從而使TCA785停止輸出脈沖，達到滅磁目的。TCA785的10端為移相控制直流輸入端。該端的輸入直流量直接對應輸出脈沖的移相角度。一般情況下，在配置運算放大器的參數前，實測輸出（依靠觀察視波器的波形）移相觸發(fā)的波形與直流輸入電壓的對應關系。實際應用中，T東莞康明斯發(fā)電機組 惠州康明斯柴油發(fā)電機 深圳康明斯發(fā)電機 tyuCA785的10端輸入0V電壓，對應0的觸發(fā)角度，此時晶閘管移相觸發(fā)輸出量最大。TCA785的10端輸入8V電壓，對應180的觸發(fā)角度，晶閘管移相觸發(fā)輸出量最?。榱阒担?。由于輸出量與輸入量存在非線性關系，應使系統(tǒng)盡量工作在線性段。結語一般MER可通用于相同電壓等