華電電力系統(tǒng)自動化第4講_勵磁系統(tǒng)2.ppt

1、第四講 同步發(fā)電機(jī)勵磁自動控制系統(tǒng)（2）,肖仕武，薛安成 Office:J5B309 Tel:80794899,North China Electric Power University,2/33,2020/10/14,第三節(jié) 勵磁系統(tǒng)的整流電路,1、三相橋式不可控整流電路 2、三相橋式半控整流電路 3、三相橋式全控整流電路 4、整流電路的換流壓降 5、整流電路的外特性 6、最小逆變角,North China Electric Power University,3/33,2020/10/14,第三節(jié) 勵磁系統(tǒng)的整流電路,特性： 陽極電壓高于陰極電壓則導(dǎo)通，反之則截止。,特性：陽極電壓高于陰極電

2、壓，且出現(xiàn)觸發(fā)脈沖，則導(dǎo)通；截止是自然關(guān)斷，即出現(xiàn)陽極電壓低于陰極電壓,整流二極管,晶閘管,North China Electric Power University,4/33,2020/10/14,一、三相橋式不可控整流電路1,A,B,三相橋式不可控整流電路由三相變壓器的二次側(cè)（交流勵磁機(jī)電樞繞組）供電， 整流元件為二極管 承受最高電壓的二極管導(dǎo)通,直流側(cè)負(fù)載為發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子線圈或者為勵磁機(jī)勵磁繞組,North China Electric Power University,5/33,2020/10/14,一、三相橋式不可控整流電路2,A,C,直流側(cè)負(fù)載為發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子線圈或者為勵磁機(jī)勵磁繞組,三相

3、橋式不可控整流電路由三相變壓器的二次側(cè)（交流勵磁機(jī)電樞繞組）供電， 整流元件為二極管 承受最高電壓的二極管導(dǎo)通,North China Electric Power University,6/33,2020/10/14,一、三相橋式不可控整流電路3,B,C,直流側(cè)負(fù)載為發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子線圈或者為勵磁機(jī)勵磁繞組,三相橋式不可控整流電路由三相變壓器的二次側(cè)（交流勵磁機(jī)電樞繞組）供電， 整流元件為二極管 承受最高電壓的二極管導(dǎo)通,North China Electric Power University,7/33,2020/10/14,一、三相橋式不可控整流電路4,B,A,直流側(cè)負(fù)載為發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子線圈或者為

4、勵磁機(jī)勵磁繞組,三相橋式不可控整流電路由三相變壓器的二次側(cè)（交流勵磁機(jī)電樞繞組）供電， 整流元件為二極管 承受最高電壓的二極管導(dǎo)通,North China Electric Power University,8/33,2020/10/14,一、三相橋式不可控整流電路5,C,A,直流側(cè)負(fù)載為發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子線圈或者為勵磁機(jī)勵磁繞組,三相橋式不可控整流電路由三相變壓器的二次側(cè)（交流勵磁機(jī)電樞繞組）供電， 整流元件為二極管 承受最高電壓的二極管導(dǎo)通,North China Electric Power University,9/33,2020/10/14,一、三相橋式不可控整流電路6,C,B,直流側(cè)負(fù)載為

5、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子線圈或者為勵磁機(jī)勵磁繞組,三相橋式不可控整流電路由三相變壓器的二次側(cè)（交流勵磁機(jī)電樞繞組）供電， 整流元件為二極管 承受最高電壓的二極管導(dǎo)通,North China Electric Power University,10/33,2020/10/14,一、三相橋式不可控整流電路,負(fù)載電壓是線電壓波形的包絡(luò)線,分別為變壓器二次側(cè)相電壓和線電壓有效值,輸出空載電壓平均值,North China Electric Power University,11/33,2020/10/14,二、三相橋式半控整流電路,整流元件 V2 V4 V6 為整流二極管，共陽極連接； VS1 VS3 VS5為晶閘

6、管，共陰極連接， V1為續(xù)流二極管,North China Electric Power University,12/33,2020/10/14,二、三相橋式半控整流電路（控制角0度）,在三相可控整流電路中，控制角的起點規(guī)定為各相的自然換向點,三相橋式半控整流電路在控制角為零度時的工況與不可控整流橋相同,North China Electric Power University,13/33,2020/10/14,二、三相橋式半控整流電路（控制角30度）,注: 在三相橋式半控整流電路中,不是承受最高電壓的晶閘管元件導(dǎo)通,而是受觸發(fā)的晶閘管和最低電壓相的二極管導(dǎo)通,控制角為30度,North Ch

7、ina Electric Power University,14/33,2020/10/14,二、三相橋式半控整流電路（控制角30度）,注: 在三相橋式半控整流電路中,不是承受最高電壓的晶閘管元件導(dǎo)通,而是受觸發(fā)的晶閘管和最低電壓相的二極管導(dǎo)通,控制角為30度,North China Electric Power University,15/33,2020/10/14,二、三相橋式半控整流電路（控制角30度）,注: 在三相橋式半控整流電路中,不是承受最高電壓的晶閘管元件導(dǎo)通,而是受觸發(fā)的晶閘管和最低電壓相的二極管導(dǎo)通,控制角為30度,North China Electric Power Uni

8、versity,16/33,2020/10/14,二、三相橋式半控整流電路（控制角30度）,注: 在三相橋式半控整流電路中,不是承受最高電壓的晶閘管元件導(dǎo)通,而是受觸發(fā)的晶閘管和最低電壓相的二極管導(dǎo)通,控制角為30度,North China Electric Power University,17/33,2020/10/14,二、三相橋式半控整流電路（控制角60度）,注: 在三相橋式半控整流電路中,不是承受最高電壓的晶閘管元件導(dǎo)通,而是受觸發(fā)的晶閘管和最低電壓相的二極管導(dǎo)通,控制角為60度,North China Electric Power University,18/33,2020/10/

9、14,二、三相橋式半控整流電路（控制角60度）,注: 在三相橋式半控整流電路中,不是承受最高電壓的晶閘管元件導(dǎo)通,而是受觸發(fā)的晶閘管和最低電壓相的二極管導(dǎo)通,控制角為60度,North China Electric Power University,19/33,2020/10/14,二、三相橋式半控整流電路（控制角60度）,注: 在三相橋式半控整流電路中,不是承受最高電壓的晶閘管元件導(dǎo)通,而是受觸發(fā)的晶閘管和最低電壓相的二極管導(dǎo)通,控制角為60度,North China Electric Power University,20/33,2020/10/14,二、三相橋式半控整流電路（控制角120

10、度）,注: 在三相橋式半控整流電路中,不是承受最高電壓的晶閘管元件導(dǎo)通,而是受觸發(fā)的晶閘管和最低電壓相的二極管導(dǎo)通,控制角為120度,North China Electric Power University,21/33,2020/10/14,二、三相橋式半控整流電路（控制角120度）,注: 在三相橋式半控整流電路中,不是承受最高電壓的晶閘管元件導(dǎo)通,而是受觸發(fā)的晶閘管和最低電壓相的二極管導(dǎo)通,控制角為120度,輸出波形出現(xiàn)了不連續(xù)現(xiàn)象,North China Electric Power University,22/33,2020/10/14,二、三相橋式半控整流電路,當(dāng)控制角為180度時，

11、輸出電壓為零,觸發(fā)脈沖的控制角從0到180度的范圍內(nèi)移相時，輸出電壓從最大值連續(xù)降低到零。,North China Electric Power University,23/33,2020/10/14,二、三相橋式半控整流電路-失控與措施,+,-,在感性負(fù)載兩端并聯(lián)一個反向續(xù)流二極管，在晶閘管電壓過零關(guān)斷時，電感兩端的反電動勢經(jīng)過續(xù)流二極管形成電流回路，使得電感的反電動勢對晶閘管的關(guān)斷不產(chǎn)生影響。,North China Electric Power University,24/33,2020/10/14,三、三相橋式全控整流電路,整流元件 VS2 VS4 VS6 為晶閘管，共陽極連接； VS

12、1 VS3 VS5 為晶閘管，共陰極連接，,控制角為0度,控制角為60度,North China Electric Power University,25/33,2020/10/14,三、三相橋式全控整流電路,控制角為90度,控制角由60度轉(zhuǎn)為150度,整流元件 VS2 VS4 VS6 為晶閘管，共陽極連接； VS1 VS3 VS5 為晶閘管，共陰極連接，,North China Electric Power University,26/33,2020/10/14,三、三相橋式全控整流電路,控制角小于90度，輸出平均電壓為正，三相橋式全控整流電路處于整流狀態(tài)。 控制角大于90度小于180度，輸

13、出平均電壓為負(fù)值，三相橋式全控整流電路處于逆變狀態(tài)，將直流轉(zhuǎn)換為交流。,North China Electric Power University,27/33,2020/10/14,四、整流電路的換流壓降,由于整流電路中存在電感電流，整流器件相間換流不能瞬間突變完成。,在這段換流過程中，會出現(xiàn)共陰極或共陽極組的三相橋臂中兩相交流回路元件同時導(dǎo)通。 這段換流期間對應(yīng)的電角度成為換流角,North China Electric Power University,28/33,2020/10/14,四、整流電路的換流壓降,North China Electric Power University,29/33,2020/10/14,五、整流電路的外特性(1),i,換流開始時 換流結(jié)束時,North China Electric Power University,30/33,2020/10/14,五、整流電路的外特性(2),內(nèi)阻抗,電動勢,North China Electric Power University,31/33,2020/10/14,五、整流電路的外特性(3),非換相時,換相角,23方式,換相時,方式名稱,3方式,