同步电动机晶闸管励磁系统实例 - 图文 下载本文

压敏电阻的残压比较大。当可控硅元件的电压安全系数较小时,不宜采用压敏电阻作过电压保护。此外,压敏电阻虽能抑制过电压数值,却不能抑制du/dt,因此,在du/dt较大的场合仍需装设RC保护。

2.2灭磁环节

二、灭磁插件工作原理

在同步电动机异步起动或运行失步过程中,三相全控桥的晶闸管V1~V6没有控制极触发脉冲,电动机处于固接起动的灭磁工作状态。灭磁插件原理图如图2—1所示。

1 工作原理

同步电动机定子绕组通电后,转子励磁绕组感应出交变电压,开始瞬间感应的交变电压未达到晶闸管V7、V8的导通电压,感应电压正半波就通过RF1、R1、R3、RP1、R2、R4、RP2、RF2回路,总电阻为转子绕组电阻值的3 000倍以上,波形图见图2—2,相当于开路起动。

随着转子转速增加,感应电压急剧上升至V7、V8整定的导通电压。此时,电位器RP1、RP2上的电压降分别大于稳压管VS1、VS2的稳压值,二极管VD 1、VD2正向压降,V7、V8导通工作,使同步电动机转子绕组正半周相当于开路起动变为接人灭磁电阻RF1、RF2的固接起动,此时感应电压幅值大为减弱。

负半波则通过RF1、二极管VD、RF2构成的回路。这样,在同步电动机起动至亚同步转速投入励磁电压、电流前,一个周期内正负半波都通过RF1、RF2固接起动的接线方式,形成较好的

起动转矩。当转子转速n达到同步转速ns的95%时,由投励插件检测到转差率s=0.05,发出投励触发脉冲,使移相给定插件小晶闸管触发导通,输出移相控制电源,使+A、-C、+B、-A、+C、-B 6相触发脉冲触发相应的桥臂晶闸管V1~V6,输出直流励磁电压UE和电流IE。在拖人同步运行的一个周期内,灭磁晶闸管V7、V8导通的电流,换相时小于维持电流,则V7、V8自动关闭,转子很快加速牵人同步转速,正常运行。

2 灭磁电压的整定

灭磁晶闸管V7或V8整定导通电压计算公式如下(北京、西安、上海整流器厂有±5% 设计规范) :

UK=1.22×2U2≈1.732U2

式中:UK ?? V7或V8整定导通电压瞬时值 U2?? 整流变压器TC(自耦变压器)的二次侧线电压 UV=1.78UNE

式中:UV?? V7或V8整定导通电压有效值 UNE?? 励磁装置额定励磁电压

灭磁环节参数整定值见表2—1。

通过调节TC(有效值高时可通过外接升压变压器)获得整定电压。在整定V7时,将V8阳、阴极用导线短接升压。此时,在V7阳极与阴极间用示波器观察到单相半波整流电压波形如图2—3所示。

调整电位器RP1,使参数对应要求的瞬时值或有效值。晶闸管V7、V8导通时的电压波形如图2—4所示。

单相半波可控整流相位控制角α=90;整定V8时拆除短接线,改成V7短接,升压、调整电位器RP2使数值与V7相同,需几次由升压(调电位器)、降压、再升压,核准晶闸管导通的参数。然后用油漆将电位器调节的轴封死,以防止机柜风机振动引起数值变化。图2—1中按钮sB供检测灭磁环节能否正常工作。按下SB后,电阻Rl、R3与R5,R2、R4与R6并联,由于选用的R5、R6阻值较小,相当于增加RP1、RP2的电压降;检测时,调节装置电压在50V左右(通过电压表PV1确定),灭磁晶闸管V7、V8即可导通(PV1指示为零)。这样,可认为电路工作正常。 2.3 触发电路、移相给定和自动投励环节 2.3.1 触发电路

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一、脉冲触发插件工作原理

脉冲插件+A、-C、+B、-A、+C、-B分别控制三相全控整流桥的晶闸管Vl—V6,6个脉冲插件内部的元件及线路连接都是一样的,只不过是其外部接线不一样,插件可以互换。现以A相脉冲为例分析脉冲插件工作原理,原理图见图1—1。电路由同步信号、脉冲发生、脉冲放大和脉冲输出四部分组成。

1 同步信号

电源+A、-A来自同步电源变压器TB1。+A相5OV作为产生脉冲的同步电源;-A相5OV作为脉冲放大的电容器C2充电用;-A比+A超前180,+A经二极管VD4整流,再通过电阻R10、稳压管VS3、VS4削波稳压后,产生梯形波,供给单结晶体管振荡电路。当+A电源得电后,三极管VT1处于放大状态,电容器Cl就充电,+A与三相全控整流桥的晶闸管阳极电压相位相同,故称为同步触发信号。

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2 脉冲发生

该环节是一个同步锯齿波振荡电路。它由单结晶体管VT2、C1、VT1、电位器RP4及电阻R15等组成的充放电回路实现。由移相插件的直流控制电源的大小来改变VT1基极电流,使VT1集电极(C)和发射极(E)之间的电压UCE发生变化,在Cl的串联电路上起到可变电阻的作用,从而改变Cl的充放电时间常数。当C1的电压充到VT2的峰点电压时,利用单结晶体管的负阻特性使VT2导通,C1上的电压经VT2的发射极(E)、第一基极(B1)和电阻R15迅速放电,从而在R15上形成电压降,产生触发脉冲触发小晶闸管V9。当Cl放电至VT2谷点电压(约2 V左右)时,VT2截止,Cl重新充电,重复上述过程。

3 脉冲放大

由C2、V9及脉冲变压器Tl组成。-A相5OV电压经二极管VD3半波整流,电阻R9降压,稳压管VS5、VS6削波稳压后形成梯形波,对C2充电,为产生放大的输出触发脉冲作准备。当脉冲发生环节在电阻R15上产生脉冲信号时,V9便触发导通,C2上电荷经V9及T1一次侧绕组迅速放电,从而在T1二次侧绕组形成陡尖而又放大的触发脉冲。

4 脉冲输出

通过Tl的二次侧绕组及二极管VD7~VD14构成四组脉冲信号。为了保证装置的可靠性,按