【文章內(nèi)容簡介】 (tα)， BGl開始出現(xiàn)基極電流 →BG1的集電極電流增加，Uc1↑→Ub2↑BG2截止→BGl導(dǎo)通，重新恢復(fù)到穩(wěn)定狀態(tài) 。 在 BGl導(dǎo)通時 , C5通過 D7脈沖變壓器 MB的原邊→BG1的 ec極放電→MB副邊感應(yīng)出一個脈沖電壓 UCFA。 0 u t 0 UR t 0 Ub2 t 0 UQ t 0 UP t 0 UC1 t 0 UC5 t 0 UT t 0 UCFA t uAT uC uA 30176。 αA t1 tα ① 返回 uB ? 一個三相 半控 橋式整流電路 ,需要 三套 相同的移相觸發(fā)電路。 ? 圖 430中電壓 uAT是 A相可控硅 SCRA觸發(fā)脈沖的同步信號， R C1和 D1～ D4構(gòu)成 同步電路 ； ? 綜合放大單元的輸出電壓 UK是移相觸發(fā)電路的 輸入信號 。 ? 電容器 C二極管 D電阻 R6和 R3等構(gòu)成 移相環(huán)節(jié)。 ? 三極管 BGl和 BG2及其輔助電路構(gòu)成的 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器,是 脈沖形成環(huán)節(jié) 。 ? 脈沖變壓器 MB起脈沖放大和整形作用 。移相觸發(fā)單元 的輸出為觸發(fā)脈沖 ,它需滿足對移相觸發(fā)脈沖的各項要求。 1)單穩(wěn)態(tài)電路的 穩(wěn)定狀態(tài) (穩(wěn)態(tài) ) ? 在圖 431中 0～ tl區(qū)間 uAT0， uAT經(jīng)過 Rl、 D3向 C1充電。 C1的右電極為“ +”，左電極為“ ”。當(dāng) Cl充滿電荷以后， uAT→Rl→Dl→0成回路， UR的波形如圖 431(b)所示。在此期間 BGl導(dǎo)通， BG2截止，電容器 C2通過 BGl的 eb極 →RC2→E充電。 C2充滿電荷以后， UQ≈0， Up≈E， UQ和 Up的波形圖如圖 431(d)和 (e)所示。由于 BG1導(dǎo)通， UC5=0， UT=0，UCFA=0。 即 無脈沖輸出 。 2）單穩(wěn)態(tài)電路的 非穩(wěn)定 狀態(tài) (暫態(tài) ) ? 在 t=t1區(qū)間，同步電壓 uAT由正過零變負(fù)，電容 C1上已充電的電荷通過 Rl→同步電源內(nèi)部 →BG2的 eb極 →D4→C1放電，然后由同步電源向 C1反充電。C1放電和充電向 BG2提供了一個基極電流 Ib2，使BG2基極電壓出現(xiàn)一個負(fù)脈沖，如圖 431(c)所示。Ib2使 BG2導(dǎo)通 →Up↑≈0→UQ↑≈E→BGl突然截止 →通過 D RCl向 C5充電 →C5兩端電壓近似等于 E。突然升高的 UQ是不穩(wěn)定的，它將隨 C2放電而逐漸下降。 C2的放電回路有兩個： ? ① R6→直流電源內(nèi)部 →BG2的 ec極；② R3→D5→綜合放大器的內(nèi)部 (UK)→Rw→BG2的 ec極。當(dāng) C2放電到使 UQ=0時 (對應(yīng)于圖 431(d)的 tα)， BGl開始出現(xiàn)基極電流 →BG1的集電極電流增加，Uc1↑→Ub2↑BG2截止 →BGl導(dǎo)通，重新恢復(fù)到穩(wěn)定狀態(tài)。在 BGl導(dǎo)通時，已充滿電荷的電容 C5通過D7脈沖變壓器 MB的原邊 →BG1的 ec極放電 →MB副邊感應(yīng)出一個脈沖電壓 UCFA。 3）移相原理 ?圖 432是移相原理示意圖。 ?曲線 A是電容 C2通過 R6和及 兩個回路放電 時 UQ的變化曲線 , ?曲線 C是 C2只通過 R6回路 放電時 UQ的變化曲線。 (不加 UK) ?在 UQUK－ UZd時 ,二極管 D5承受正向電壓而導(dǎo)通 , C2經(jīng) R6和R3放電 ,UQ沿圖 432曲線 A變化 . 0 tmin tmax t UQ UKUZd A C 圖 432 移相原理示意圖 圖 430 ?當(dāng) UQUK－ Uzd時 ,D5承受反向電壓而截止 ,C2只通過 R6放電 ,UQ將按 曲線 A規(guī)律沿 曲線B變化。 ?當(dāng) C2放電到使 UQ=0時，曲線B交零線于 tα，圖 430中 BG1重新導(dǎo)通， BG2重新截止，發(fā)出一個觸發(fā)脈沖 UCFA。 ?由圖 432看出 ,如果 UK增加→(UK－ Uzd)↑→tα向右移動→α↑。 ?UK減小 ,tα?xí)蜃笠苿邮?α減小 。 這就是移相的原理 。 0 tmin tα tmax t UQ UKUZd A B C t 0 30? α UCF 圖 432 移相原理示意圖 UCFA 線 1Uk斷開 線 2 Uk下正 ,兩條路放電 ,UC2Uk 線 2180。 a點時UC2=Uk,D5斷 ,只剩一條放電回路 線 3 Uk上正 ,負(fù)阻效應(yīng) ,兩條路加速放電 + _ τ1=τmax≈(R3+W)C2 兩條放電回路 ?當(dāng) C2放電到使 UC2=0時 ,曲線 2交零線于 tα,發(fā)出一觸發(fā)脈沖 uα。 ?Uk越大 α越大 ?UK增加 →tα向右移動 →α↑。 ?UK減小 ,tα?xí)蜃笠苿邮?α減小 。這就是 移相的原理 。 0 τmin τα τmax t UC2 UK 3 2 1 Uk斷開 t 0 60? αA uα 移相原理示意圖 uα τα αA uα αA=0 波形 UK UK uα αA uα 線 3 Uk上正 ,負(fù)阻效應(yīng) ,兩條路加速放電 τα αA=180176。 τα uα ? UK與 α的關(guān)系如圖 433所示 . ? 圖 431中 ① 點為 A相 可控硅 SCRA的自然換相點， ? 也是 SCRA的控制角 α的零點 , ? 同步電壓 uAT 的相位 超前于 A相電壓 180?。 (?) 0 α1 α α2 1 2 UZd2 UZd1 U39。K UK 圖 433 移相觸發(fā)單元的靜態(tài)特性 圖 431 fanhui 4）整定電壓 UZd的作用 ? 當(dāng) UK不變時 , ? ?若 UZd增加 ,(UKUZd)會減小 ,UCF會向左移動 ,α減小 。 ? ?若 UZd減小時 ,UCF會向右移動 ,α增加 。 ? 一般 ? 令 UK＝ Uzd時 α=0 ?可控硅全開放 , ? 令 UK－ Uzd=Ec時 α180176。可控硅元件全關(guān)閉 . 0 tmin tα tmax t UQ A B C t 0 30? α UCF UCFA 圖 432 移相原理示意圖 UKUZd UKUZd α ? 將此特性用圖形表示即如圖 433所示， ? 當(dāng)整定電壓 UZd 確定以后 ,UK發(fā)生改變時 UK與 α的關(guān)系 ? 圖中特性 曲線 1和 曲線 2對應(yīng)的整定電壓 UZd1UZd2。 0 α1 α α2 1 2 UZd2 UZd1 U39。K UK 圖 433 移相觸發(fā)單元的靜態(tài)特性 返回 74 ? 勵磁調(diào)節(jié)器各環(huán)節(jié)的特性作出來以后要進(jìn)行 統(tǒng)調(diào) ,才能求取出 理想 的 勵磁調(diào)節(jié)器輸入輸出特性 。 ? 統(tǒng)調(diào)時 需要 移動 α和 UK的關(guān)系曲線的位置 ，此項功能是 提高調(diào)節(jié) UZd實現(xiàn) 的。 三、比例式半導(dǎo)體勵磁調(diào)節(jié)器的靜態(tài)工作特性 ? 半導(dǎo)體勵磁調(diào)節(jié)器的靜態(tài)工作特性 是指它的 輸入電壓 和 輸出電壓 之間的 靜態(tài)關(guān)系 。 ? 用以上各單元構(gòu)成勵磁調(diào)節(jié)器時 ， 為了使 各個單元之間很好配合 ,通常要對這些單元 工作特性 做一些 處理 。 ? 例如 ,圖 4－ 34半導(dǎo)體勵磁調(diào)節(jié)器在 測量比較單元 輸出中串了一只二極管 D13,就使得綜合放大單元的輸入變成了圖 4－ 35(a)曲線 A所示 ,削去了 Ub為正的部分 。 圖 434 ILL ILL1 ILL2 ILL3 ILL3 ILL2 ILL1 ILL ILL=f(UG) UG3 UG2 UG1 UG1 UG2 UG3 UG UG Ub Ub1 Ub3 Ub2 Uk Uk1 Uk2 Uk3 Uk1 Uk2 Uk3 Uk 1 1 3 2 1 1 1 2 2 2 2 3 3 3 3 α α1 α2 α3 0 0 0 D A C ′ C B A′ E′ E (a)測量單元 (e)勵磁調(diào)節(jié)器的靜態(tài)特性 (d)可控硅整流電路 (c)移相觸發(fā)單元 (b)放大單元 圖 435 ZTL型半導(dǎo)體勵磁調(diào)節(jié)器的靜態(tài)工作特性 返回 ILL ILL1 ILL2 ILL3 ILL3 ILL2 ILL1 ILL ILL=f(UG) UG3 UG2 UG1 UG1 UG2 UG3 UG UG Ub Ub1 Ub3 Ub2 Uk Uk1 Uk2 Uk3 Uk1 Uk2 Uk3 Uk 1 1 3 2 1 1 1 2 2 2 2 3 3 3 3 α α1 α2 α3 0 0 0 D A C ′ C B A′ E′ E (a)測量單元 (e)勵磁調(diào)節(jié)器的靜態(tài)特性 (d)可控硅整流電路 (c)移相觸發(fā)單元 (b)放大單元 圖 423 圖 424 圖 433 圖 427 圖 435 ZTL型半導(dǎo)體勵磁調(diào)節(jié)器的靜態(tài)工作特性 ? 分單元 調(diào)試 得出的勵磁調(diào)節(jié)器 各組成單元的特性 ，一般來說是不會像圖 435配合得那么好 。 ? 比如移相觸發(fā)單元的特性為曲線 C′ 時就不能得出曲線 E。 ? 測量單元 和 移相觸發(fā)單元 的工作特性應(yīng)該是 可以調(diào)整的 ,例如可以將曲線 C′ 調(diào)整到曲線 E′ 的位置 。 ? 這樣才可得到滿意的勵磁調(diào)節(jié)特性 。 ? 通過調(diào)整勵磁調(diào)節(jié)器各構(gòu)成單元的特性得出滿意的勵磁調(diào)節(jié)器靜態(tài)工作特性的過程 ,稱為 勵磁調(diào)節(jié)器的統(tǒng)調(diào) 。 ?根據(jù)圖 435和圖 421,ZTL各 單元的工作特性 可用下式描述： Ub=K1(UGDUG) UK=K2Ub α=K3UK ILL=K4α UG—歸算到發(fā)電機(jī)端電壓的給定電壓。 ?由圖 435知， 移相觸發(fā) 和 可控硅整流 兩個單元 是非線性的 。如果將 某一工作點附近 不大的變化范圍內(nèi) 看成是線性關(guān)系 ，對式（ 441）各分式 求增量 ，有 （ 441） 圖 435 圖 421 ? ΔUb=K1(UGDΔUG) ? ΔUK=K2ΔUb ? Δα=K3ΔUK ? ΔILL=K4Δα ? 將上式整理后得 ? ΔILL=K4 K3K2K1（ ΔUG） ? K=ΔILL/ΔUG= － K1 K2K3K4 （ 442） ?K－半導(dǎo)體勵磁調(diào)節(jié)器的靜態(tài)放大系數(shù)。 ?K為 435（ e)中特性曲線線性段的 斜率 ，等于各構(gòu)成單元放大系數(shù)的 乘積 。 ?“－” 號表示勵磁調(diào)節(jié)器輸出電流 ILL的變化與發(fā)電機(jī)電壓 UG的變化 方向相反 。 ?即 UG增加時， ILL下降； UG下降時， ILL增加。 返回 勵磁調(diào)節(jié)器的基本特性與框圖 ? 勵磁調(diào)節(jié)器的簡化框圖 勵磁調(diào)節(jié)器的特性曲線在工作區(qū)內(nèi)的陡度，是調(diào)節(jié)器性能的主要指標(biāo)之一，即 GREFAVRUUUK???測量 K1 綜合放大 K2 移相觸發(fā) K3 可控整流 K4