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康明斯柴油發電機半導體勵磁調節器作用及結構概述

2019-08-14
來源: 頂博電力
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在半導體勵磁系統中,勵磁功率單元為半導體整流裝置及其交流電源,勵磁調節器則采用半導體元件、固體組件及電子線路組成。早期的調節器隻反映發電機電壓偏差,進行電壓校正,通常稱其為電壓調節器(簡稱調壓器)。現在的調節器可綜合反映包括電壓偏差信号在内的多種控制信号,進行勵磁調節,故稱為勵磁調節器。顯然,勵磁調節器包括了電壓調節器的功能。下面對半導體勵磁調節器作一簡要介紹。

(1)勵磁控制系統的作用

勵磁系統是交流同步發電機的重要組成部分,它控制同步發電機的電壓及無功功率。另外,調速系統控制原動機及發電機的轉速(頻率)和有功功率。二者是發電機組的主要控制系統。勵磁控制系統是由同步發電機及其勵磁系統共同組成的反饋控制系統。

康明斯發電機200Kw

勵磁調節器是勵磁控制系統的主要部分,一般由它感受發電機電壓的變化,然後對勵磁功率單元施加控制作用。在勵磁調節器沒有改變給出的控制命令以前,勵磁功率單元不會改變其輸出的勵磁電壓。

(2)對勵磁調節器的要求

①勵磁調節器應具有高度的可靠性,并且運行穩定。這在電路設計、元件選擇和裝配工藝等方面應采取相應的措施。

勵磁調節器應具有良好的穩态特性和動态特性。

②勵磁調節器的時間常數應盡可能小。

③勵磁調節器應結構簡單,檢修維護方便,并逐步做到系統化、标準化、通用化。

(3)勵磁調節器的構成

康明斯發電機半導體勵磁調節器主要由測量比較、綜合放大和移相觸發三個基本單元構成,每個單元再由若幹環節組成。

①測量比較單元測量比較單元由電壓測量、比較整定和調差環節組成。電壓測量環節包括測量整流和濾波電路,有的還有正序電壓濾過器。測量比較單元用來測量經過變換的與發電機端電壓成比例的直流電壓,并與相應于發電機額定電壓的基準電壓相比較,得到發電機端電壓與其給定值的偏差。電壓偏差信号輸人到綜合放大單元,正序電壓濾過器在發電機不對稱運行時可提高調節器調節的準确度,在發生不對稱短路時可提高強勵能力。調差環節的作用在于改變調節器的調差系數,以保證并列運行機組間無功功率穩定合理地分配。

②綜合放大單元綜合放大單元對測量等信号起綜合和放大作用,為了得到調節系統良好的靜态特性和動态特性,并滿足運行要求,除了由基本裝置來的電壓偏差信号外,有時還必須根據要求綜合由輔助裝置來的穩定信号、限制信号、補償信号等其他信号。綜合放大後的控制信号輸人到移相觸發單元。

③移相觸發單元移相觸發單元包括同步、移相、脈沖形成和脈沖放大等環節。移相觸發單元根據輸入的控制信号的變化,改變輸出到晶閘管的觸發脈沖相位,即改變控制角(或稱移相角),從而控制晶閘管整流電路的輸出電壓,以調節發電機的勵磁電流。為了觸發脈沖能可靠地觸發晶閘管,往往需要采用脈沖放大環節進行功率放大。

同步信号取自晶閘管整流裝置的主回路,保證觸發脈沖在晶閘管陽極電壓在正半周時發出,使觸發脈沖與主回路同步。

勵磁系統中通常還有手動部分,當勵磁調節器自動部分發生故障時,可切換到手動方式運行。

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