運(yùn)用新型移轉(zhuǎn)觸發(fā)集成線路組配多次波型零刷共步發(fā)電機(jī)構(gòu)架器

1、三次諧波線圈從氣隙磁場(chǎng)中采集的是反映負(fù)載電流的變化量，屬于電流反饋，但是其反應(yīng)速度較其它反饋形式快，而且直接以能量形式輸出，大大降低了整個(gè)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的超調(diào)量、調(diào)節(jié)時(shí)間、穩(wěn)態(tài)誤差等性能指標(biāo)。盡管三次諧波線圈輸出的能量不多，當(dāng)它與整個(gè)系統(tǒng)配合工作時(shí)，可使系統(tǒng)保持良好的輸出性能。系統(tǒng)工作環(huán)節(jié)如所示，當(dāng)原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)該發(fā)電機(jī)主軸以同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)時(shí)，合上起勵(lì)開關(guān)S1，主發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子上的磁極尚有少量剩磁。帶有剩磁的磁極旋轉(zhuǎn)時(shí)，在主機(jī)定子線圈W21、W22、W23及基波線圈W4中感應(yīng)出電勢(shì)。W4產(chǎn)生80100V的電壓提供給整流器U3與MER的供電變壓器T6（兼提供W4的同步信號(hào)）。此時(shí)，MER已可正常工作。MER通過

2、1、2、3、4端發(fā)出脈沖，將晶閘管V3、V4調(diào)節(jié)為最大的電流輸出狀態(tài)。W4提供的交流電能量經(jīng)U3整流后，再穿過尚未開始工作的用于三次諧波線圈整流用的整流器U2，經(jīng)S1送入勵(lì)磁機(jī)的定子勵(lì)磁線圈W1（圖中有14個(gè)磁極）。勵(lì)磁機(jī)轉(zhuǎn)子線圈W11、W12、W13在旋轉(zhuǎn)時(shí)感應(yīng)出的三相交流電經(jīng)過安置在轉(zhuǎn)子內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)整流器U1后變?yōu)橹绷麟?，并進(jìn)入主機(jī)轉(zhuǎn)子繞組W2（圖中有12個(gè)磁極）。此時(shí)，主機(jī)轉(zhuǎn)子磁極在直流電的激勵(lì)下已產(chǎn)生較強(qiáng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。不斷增大的磁感應(yīng)強(qiáng)度使磁通量不斷增多。W21、W22、W23與W4感應(yīng)的輸出電壓不斷升高。W4將能量進(jìn)行如上反饋，促使W21、W22、W23電壓進(jìn)一步上升，直至電壓上升到額

3、定值。該發(fā)電機(jī)帶負(fù)載時(shí)，輸出電流隨負(fù)載變化而變化。負(fù)載增大，輸出電流也增大。當(dāng)電流增大后，發(fā)電機(jī)輸出電壓就有下降趨勢(shì)。如果不加大勵(lì)磁機(jī)的輸入電流，發(fā)電機(jī)的輸出電壓會(huì)立即下降。這時(shí)MER在三相電壓互感器T4和電流互感器T1、T2、T3，以及變壓器T5的作用下，將電壓與電流的變化信號(hào)反饋給TCA785移相觸發(fā)集成電路；由TCA785改變觸發(fā)脈沖的頻率，即改變晶閘管V1、V2的觸發(fā)角度，控制由W4輸出的交流能量，穩(wěn)定發(fā)電機(jī)的端電壓。W4輸出的調(diào)節(jié)能量應(yīng)與負(fù)載的變化相關(guān)聯(lián)。發(fā)電機(jī)并網(wǎng)時(shí)，除了要確保發(fā)電機(jī)的輸出電壓幅值、頻率、相位與電網(wǎng)一致外，還要確保發(fā)電機(jī)的輸出功率因數(shù)達(dá)到0.8左右。當(dāng)發(fā)電機(jī)從網(wǎng)上摘

4、除時(shí)，發(fā)電機(jī)的端電壓也不允許突跳升高而不降，應(yīng)呈現(xiàn)正常態(tài)。上述調(diào)節(jié)過程全部由MER完成。TCA785在MER中的應(yīng)用為了穩(wěn)定同步發(fā)電機(jī)的輸出電壓，需要在負(fù)載發(fā)生突變時(shí)（突加或突減額定負(fù)載），輸出電壓的超調(diào)量不得超過額定電壓值的15，穩(wěn)態(tài)誤差不超過1.5，調(diào)節(jié)時(shí)間小于1.5s.上述性能指標(biāo)對(duì)于采用分立元件組成的MER來說是較為苛刻的。但采用TCA785移相觸發(fā)集成電路作為MER的核心控制元件，可大大提高上述性能指標(biāo)。為了控制W4繞組線圈提供給勵(lì)磁機(jī)的能量，必須引入W4的同步信號(hào)。T6的9、10端輸出的是W4的同步信號(hào)。9端與W4的J端為同名端。9端經(jīng)R26限流后與10端共同進(jìn)入TCA785的5、

5、1端。V14、V15為保護(hù)芯片用的鉗位二極管。TCA785的16、13端接高電平+15V，使15、14端輸出的脈沖寬度最窄，從而便于精密地控制系統(tǒng)的輸出。TCA785的9、10、12端的電阻、電容需根據(jù)具體芯片適當(dāng)調(diào)整。此處，R22為100k，C7為0.1F，C6為1000pF.TCA785的14、15端為相位互差180的脈沖輸出端。由14、15端發(fā)出的脈沖，通過二極管V12、V13的單向?qū)щ娦韵拗泼}沖的輸出波形，確保系統(tǒng)穩(wěn)定工作。由TCA785的14、15端輸出的脈沖并行接在功率復(fù)合三極管V11上。V11的驅(qū)動(dòng)電流應(yīng)大于400mA.V11上要加散熱片。TCA785的14、15端并行接在V11

6、上的目的是增加一個(gè)正弦波周期內(nèi)輸出觸發(fā)脈沖的數(shù)量。這樣，當(dāng)脈沖變壓器的輸出端1、2接頭與3、4接頭互換后，對(duì)系統(tǒng)的輸出沒有影響，因此特別適合用2個(gè)單向可控硅替代雙向可控硅的情況。MER的13、14端接有滅磁開關(guān)S3.正常情況下S3閉合。此時(shí)，TCA785的8端接高電平（15V），經(jīng)R23限流后，TCA785能正常輸出脈沖（R23應(yīng)適當(dāng)配置，否則芯片易損壞）。當(dāng)S3斷開后，TCA785的8端經(jīng)R23接1V電壓，從而使TCA785停止輸出脈沖，達(dá)到滅磁目的。TCA785的10端為移相控制直流輸入端。該端的輸入直流量直接對(duì)應(yīng)輸出脈沖的移相角度。一般情況下，在配置運(yùn)算放大器的參數(shù)前，實(shí)測(cè)輸出（依靠觀察視波器的波形）移相觸發(fā)的波形與直流輸入電壓的對(duì)應(yīng)關(guān)系。實(shí)際應(yīng)用中，T東莞康明斯發(fā)電機(jī)組 惠州康明斯柴油發(fā)電機(jī) 深圳康明斯發(fā)電機(jī) tyuCA785的10端輸入0V電壓，對(duì)應(yīng)0的觸發(fā)角度，此時(shí)晶閘管移相觸發(fā)輸出量最大。TCA785的10端輸入8V電壓，對(duì)應(yīng)180的觸發(fā)角度，晶閘管移相觸發(fā)輸出量最?。榱阒担?。由于輸出量與輸入量存在非線性關(guān)系，應(yīng)使系統(tǒng)盡量工作在線性段。結(jié)語一般MER可通用于相同電壓等