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4.5 比例式励磁自动控制的基本原理
4.5.2 比例式可控硅励磁调节器的工作原理 4.5.2.1 电压测量比较单元--作用及要求
电压测量比较单元的基本作用是把发电机电压变换为与 其成正比的直流电压，与给定电压进行比较，得到两者 的偏差。
测量电路应有足够高的灵敏度，给定电压应稳定，保证 足够的调节范围。
4.5.2.1 电压测量比较单元--比较整定电路
✓稳压管WY1、WY2与R1、 R2组成比较电路 ✓电位器W用于整定发电机 端电压 ✓设R1=R2，
且UWY1=UWY2=Uw
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4.5 比例式励磁自动控制的基本原理
4.5.2.1 电压测量比较单元--比较整定电路
✓当Uab<Uw时，WY1、WY2 不导通，则有
C
B
C’ A
B
C
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4.5 比例式励磁自动控制的基本原理
4.5.2.1 电压测量比较单元--测量变压器
• 将从电压互感器二次侧来的电压降为适用于整流电路所 需要的值。
• 测量变压器副边一般为三相。 • 有的励磁调节器为了减小整流后的交流分量，进而减小
滤波电路的电容量，达到减小测量单元时间常数的目的， 将测量变压器副边做成6相，甚至12相。
发 样，电R机W端增电加压的不结会果立会即使下Ua降b↓，→即UUb↓c不，变从。而导这
致发电 Uab↑→
U机b↑的。励当磁上电升到流UILbL≈↑0→时UG，↑→调节U过C↑程→
结束，发电机进入新的稳定运行状态。
可见，Rw增大，发电机电压升高，反之亦然。
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4.5 比例式励磁自动控制的基本原理
电路的时间常数要小。 测量电路的输出电压应平稳，纹波要小
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4.5 比例式励磁自动控制的基本原理
4.5.2.1 电压测量比较单元--结构
测量比较单元结构框图
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4.5 比例式励磁自动控制的基本原理
4.5.2.1 电压测量比较单元--正序电压滤过器
A
B
C
Ca
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4.5 比例式励磁自动控制的基本原理
4.5.2.1 电压测量比较单元--整流滤波
• 将测量变压器副边输出的三相电压整流得到一个反映三 相交流电压大小的直流电压。
• 对应测量变压器副边，整流电路有3相，6相，甚至12相 整流。
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4.5 比例式励磁自动控制的基本原理
4.5 比例式励磁自动控制的基本原理
励磁系统
励磁功 UL 手动 率单元 IL
调节
发电机
UG IG CT
PT
励磁 调节器
给定电压 辅助控制信号
同步发电机励磁控制系统构成示意图
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输入量 偏差量
控制量
控制器
Байду номын сангаас
执行机构
反馈量
测量元件
输出量 被控对象
电压输入量/ 给定量
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4.5 比例式励磁自动控制的基本原理
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4.5 比例式励磁自动控制的基本原理
4.5.1.2 工作原理 ✓ 正常状态下系统工作在某个
稳定的工作点。 ✓ 当UG升高时，经过调差、测
量环节的输出UC升高，测量 比较单元输出一个负的偏差 电压，将使ILL变小从而使IL 变小，这样可以降低UG； ✓ 当UG降低时，经过调差、测 量环节的输出UC降低，测量 比较单元输出一个正的偏差 电压，将使ILL变大从而使IL 变大，这样可以升高UG；达 到维持机端电压基本不变的 目的。
U1=0 U2=Uab Ub=U1-U2=-Uab
✓当Uab>Uw时，WY1、WY2 导通，两端电压为Uw，则有 U1=Uab-Uw U2=Uw Ub=U1-U2=Uab-2Uw
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4.5 比例式励磁自动控制的基本原理
4.5.2.1 电压测量比较单元--比较整定电路
✓当Uab<Uw时，WY1、WY2 不导通，则有
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ILL（ IL）
UG 励磁调节器的工作特性
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4.5 比例式励磁自动控制系统的基本原理
励磁功 率单元
可控
UL
整流
IL
同步 信号
α
移相 触发
U k 综合 放大
手动 调节
UG
IG
PT
调差 U’G
Ub 测量 比较
辅助控 制信号
CT
给定 电压
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比例式可控硅励磁调节器的结构框图
偏差量
励磁调节器
励磁 电流
励磁功率单 元
反馈量
测量单元
发电机
电压 输出量
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4.5 比例式励磁自动控制的基本原理
4.5.1 基本结构与工作原理
4.5.1.1 基本结构
① 调差单元
② 测量比较单元 ③ 综合放大单元
励磁调节器
④ 移相触发单元
⑤ 可控硅整流单元
⑥ 励磁功率单元
⑦ 发电机
4.5.2.2 综合放大单元--作用及要求 作用
综合放大各种励磁控制信号。 改善励磁自动控制系统的静态和动态性能指标。 输出移相单元所需的输入电压。
要求
能线性无关地综合、放大各输入信号。 要有足够的运算精度和放大系数，且放大系数可调。 要有足够的响应速度，即时间常数要小。 工作稳定可靠，输出阻抗低。 输出电压范围应满足移相触发单元的要求。
U1=0 U2=Uab Ub=U1-U2=-Uab
✓当Uab>Uw时，WY1、WY2 导通，两端电压为Uw，则有 U1=Uab-Uw U2=Uw Ub=U1-U2=Uab-2Uw
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4.5 比例式励磁自动控制的基本原理
4.5.2.1 电压测量比较单元--比较整定电路
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4.5 比例式励磁自动控制的基本原理
4.5.2.1 电压测量比较单元--发电机端电压 整定过程
发电机端电压整定Ugd是指确定发电机端电 压稳定工作电压。它是通过调整电位器W的
阻值RW来实现的。
设 路发的电输机出运电行压在Ub电=0压。U若G，调与整之W对，应使，阻比值较R电W 增加，其上电压降随之增加。因系统延迟，
Cb
Cc
Ra1
Ra2
Rb1
Rb2
Rc1
Rc2
A’
B’
C’
Ra2 : Rb1 : Xc = 2:1:sqrt(3)
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正序滤过器
A
B
C
Ca
Cb
Cc
Ra1
Ra2
Rb1
Rb2
Rc1
Rc2
A’
B’
C’
Ra2 : Rb1 : Xc = 2:1:sqrt(3)
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A
A’
B’