励磁电压随控制角α变化的计算

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《四川电力技术》
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不一样 。 当 α = 0° 时 , 三相半控桥式整流电路的 输出电压的平均值为 : π/ 2 1 2 UD = 3 × [ ∫ U ( sinα - sin (α π 2 π/ 6 L 3 5π /6 2 π )) d α+ ∫ ( α (α + π/ 2 U L sin - sin 3 π) ) ] d α] π UL π 当 0 < α≤ 时 , 三相半控桥式整流电路 3 的输出电压的平均值为 : / 6 +π 3 π UD = UD ∫ U D [ sinα - sin (α + 2π π/ 6 2 π ) ]d α 3
流电路便进入工作状态 。
图1 三相全控和半控桥式整流电路
图 1 中示出了半控桥式整流电路在控制 角α 不同的工作情况及输出电压波形 。由图 可见 ,在控制角α 不同时 ,其输出电压波形也
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Ud =
源自文库
3 3
π UL
2 π ) ]d α] 3 1 + cosα π UL 2 π π 时 , 三相半控桥式整流电 当 < α≤ 3 路的输出电压的平均值为 : π/ 2 + 2π/ 3 3 UD = [ ∫ U L ( sinα - sin 2π α- π/ 6 2 (α+ π )) d α 3 3 3 1 + cosα = π UL 2 由计算可得 , 当控制角 α 变化时 , 三相 = 3 3
= 3 3
半控桥式整流电路输出电压的平均值为 :
Ud =
1 + cosα (0 ≤ α≤ π) π U1 2 其中 U 1 为交流电源三相对称相电压的 3 3
幅值 。 三相全控桥式整流电路见图 1 与三相半 控桥式整流电路相比增加了三套触发电路 。 除满足触发脉冲应与可控硅的交流电压保持 α 同步外 , 还应使触发脉冲按 α C2 、 b3 、 1、 4、
π 当 0 < α≤ 时 , 三相全控桥式整流电路 3 输出电压的平均值为 : π/ 6 + α 3 ( sinα + sin (α U d = UD [ ∫ 2π π/ 6 π / 6 +π / 3 +α 2 α+ ∫ ( sin (α + π) U L d 3 π/ 6 + π /3 2π 2π ) - sin (α + ) Uld α] 3 3 π / 6 +α 3 2 ( sinα - sin (α + π U L - 2π[ ∫ π/ 6 3 π/ 6 + π/ 3 + α 2π π ) U1 d α+ ∫ ( sin (α ) π 3 / 6 +π /3 2π α] sin (α + π) U L d 3
Caculation and Relations bet ween Excitation system Voltage and Control Angle α
M a L i ng Chen M i ng ( Chengdu Electric Power College for Sfaff and Workers 610072)
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1999 年第 6 期
励磁电压随控制角α 变化的计算
马 玲 陈 敏 ( 成都电力职工大学 610072)
摘 要 在交流机励磁和自并励励磁系统中 ,常用的整流电路有三相半控桥式整流电路和三相全 控桥式整流电路 ,整流输出电压即为励磁电压 , 本文就励磁电压随控制角 α 变化进行了精确的计 算。 关键词 励磁电压 控制角α 计算
< 180° 时 , 全控桥处于逆变状态 。此时 , 转子
π 由计算可得 , 当控制角 α 变化时 , 三相
3 3
α U L cos
全控桥式整流电路输出电压的平均值为 : α (0 ≤ α≤ π) π U L cos 其中 U l 变为交流电源三相对称相电压
Ud =
的幅值 。 当 0° < α< 90° 时 , 全控桥处于整流状态 。 当 90° < α < 180° 时 , 全控桥处于逆变状 态。
图3 三相全控桥式整流电路在不同控制角 α 的输 出电压波形
Ud =
π/ 6 + α+ π/ 3 6 ∫ [ sinα - sin (α 2π π/ 6 + α
2π ) UL d α] 3 = 3 3
4 结论
在三相半控桥式整流电路中 , 半控桥一 直处于整流状态 , 在三相全控桥式整流电路 中 , 当 0° < α< 90° 时。 , 全控桥处于整流状态 , 交流电源向转子回路供给直流电流 , 这就是 正常的励磁状态 。改变 α 的大小 , 就可改变 整流输出电压的大小 , 从而改变直流励磁电 流的大小 , 进而实现调节发电机励磁的目的 。 在三相全控桥式整流电路中 , 当 90° <α
回路储存的磁场能量就返过来向交流电源释 放 , 这就是灭磁状态 。
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Key Words excitation system voltage control angleα caculation
0 引言
在电力系统的运行中 , 励磁调节装置是 发电机组的重要组成部分 , 它对于维持电网 电压 ,在并联运行组之间合理分配无功负荷 , 提高电力系统的静稳定和暂态稳定都具有重 要的作用 。因而 ,无论在正常运行情况下 ,或 在事故运行情况下 , 改变同步发电机的励磁 电压 ( 也即改变同步发电机的励磁电流) 对电 力系统的运行都有着十分重要的影响 。
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1999 年第 6 期
图2 三相半控桥式整流电路在不同控制角 α 的输 出电压波形
= 3 3 3 π/ 6 + α α (α π U L - 2π ∫ π/ 6 U L [ sin - sin + = 2 3
C5 、 b6 的顺序触发且两脉冲间相差 60° 。在
六只可控硅的控制极依次加入相应的触发脉 冲时 , 整流电路便进入相应的工作状态 。图 3 示出了三相全控桥式整流电路在不同控制 角 α时的输出电压波形 , 由图可见 , 在控制 角 α 不同时 , 其输出电压的平均值也不一 样。 当 α= 0° 时 , 三相全控桥式整流电路输 出电压与三相半控桥式整流电路的输出电压 ( 见图 2) 相同 。则三相全控桥式整流电路的 输出电压的平均值为 :
2 励磁电压随α 变化的计算
在交流机励磁方式和自并励励磁方式 中 ,常用的整流电路有三相半控桥式整流电 路和三相全控桥式整流电路 。整流输出电压 即为励磁电压 。三相半控桥式整流电路见图
1 。三相半控桥式整流电路中触发脉冲应与
可控硅的交流电压保持同步 。同时还应使触 发脉冲按 a 、 b、 c 顺序发出且两脉冲间相差
α π U L cos π 2π 当 < α ≤ 时 , 三相全控桥式整流电 3 3 路输出电压的平均值为 : π / 6 +π / 3 +α 1 (α - sin (α Ud = π ∫ π/ 6 + α [ sin 3 2π ) d α] 3
=
3 3
α π U L cos 2π π 时 , 三相全控桥式整流电 当 <α ≤ 3 路输出电压的平均值为 :
120° 。当 A 、 B、 C 端分别加入对称三相电压 Va 、 Vb 、 V c , 同 时 , 在 可 控 硅 SCRA 、 SCRB SCRC 的控制极加入相应的触发脉冲时 , 整
1 同步发电机的励磁方式
同步发电机的励磁方式有直流机励磁方 式、 交流机励磁方式 、 自并励励磁方式 。直流 机励磁方式在过去的几十年间是同步发电机 的主要励磁方式 。近年来 , 随着电力生产的 发展 ,同步发电机的容量愈来愈大 ,要求的励 磁功率也相应增大 。而大容量的直流励磁机 无论在换向问题或电机的结构上都受到限 制 。因而交流机励磁方式和自并励励磁方 式 ,作为励磁电源在励磁系统上得到广泛的 应用 ,并逐渐代替了直流励磁机 。