图2-35是控制信号综合放大单元原理接线图,它由正竞比电路, 负竞比电路、信号综合放大电路和互补输出电路组成 (1)正竞比电路。它由VT1、VV2、R1~R13所组成。 Rs 来来,PP Vva UwH Uur Ur R12 辅助控制信号 图2-29控制信号综合放大单元原理接线 输入信号正值竞比 J1:测量比较电路输出信号Ue V2:低励限制信号UME 1.在正常情况下:UME≤0Ud为正V导通 2.励磁电流小于最小励磁限制单元起动值时,UM由小于零变 为正电平,且Ul>U,这时V2导通,V1受反向电压而阻 断,将U信号闭锁,励磁控制由Ul决定, (2)负竞比电路。如图2-29中第二级电路所示,由VT2、V5~Vn、3、 V8、Rs、R6、R0所组成 输入信号负值竞比(都属限制信号):
-47- 图 2-35 是控制信号综合放大单元原理接线图，它由正竞比电路， 负竞比电路、信号综合放大电路和互补输出电路组成。 （1）正竞比电路。它由 VT1、V1 ~ V2、R11 ~ R13 所组成。 输入信号正值竞比： V1 ：测量比较电路输出信号 U de V2 ：低励限制信号 U ME 1． 在正常情况下： U ME 0 U de 为正 V1 导通 2． 励磁电流小于最小励磁限制单元起动值时， U ME 由小于零变 为正电平，且 U ME Ude ，这时 V2 导通， V1 受反向电压而阻 断，将 U de 信号闭锁，励磁控制由 U ME 决定， （2）负竞比电路。如图 2-29 中第二级电路所示，由 VT2 、V5 ~ V7 、V3 、 V8、 R5、 R6、 R10 所组成。 输入信号负值竞比（都属限制信号）： 图 2-29 控制信号综合放大单元原理接线 R10 R11 AJ + − VT3 VT4 VT2 VT1 V 3 V5 V6 V7 R6 0 R5 V 8 UVH U MX U IC U SM A B R18 VZ R19 1 VZ2 C R0 U de U ME V1 V 2 1 2 +15V −15V −15V V 4 R12 R13 0 R7 辅助控制信号 R14 R15 R16 R17
J6:最大励磁限制信号Ua 7:瞬时过电流限制信号Ux Js:电压频率限制器信号vm 1.正常情况,这些限制信号都处正电平,v、V6、v均阻断 2、只要其中有一个限制信号动作,由正电平变为负电平,相应二极 管导通,就使B点电位变负。正竞比门输出就被封锁,即V3受反压 阻断,使正竞比门所有输入信号都被闭锁住。 3、显然负竞比门所有限制信号级别高于正竞比门的控制信号。 (3)信号综合(运算)放大。 R14~R7输入有关辅助控制信号,如励磁系统稳定器信号,电力系统 稳定器信号,其它补偿和校正信号等。它们的综合比例可通过适当选 择输入电阻R14~R1的数值来取得,一般情况下其增益为1。在运算 放大器的输出端有: U=U,U+U+U+U 图中z1和z2是对运放输出双向限幅: 1、当运放输出电压Uc≥Uzn时,击穿,输出正向被限幅。 2、同理,当Uc≤-Uz时,击穿,使输出负向被限幅
-48- V6 ：最大励磁限制信号 U MX V7 ：瞬时过电流限制信号 U IC V5 ：电压/频率限制器信号 VVH 1．正常情况，这些限制信号都处正电平， V5、V6、V7 均阻断 2、只要其中有一个限制信号动作，由正电平变为负电平，相应二极 管导通，就使 B 点电位变负。正竞比门输出就被封锁，即 V3 受反压 阻断，使正竞比门所有输入信号都被闭锁住。 3、显然负竞比门所有限制信号级别高于正竞比门的控制信号。 （3）信号综合（运算）放大。 R14 ~ R17 输入有关辅助控制信号，如励磁系统稳定器信号，电力系统 稳定器信号，其它补偿和校正信号等。它们的综合比例可通过适当选 择输入电阻 R14 ~ R17 的数值来取得，一般情况下其增益为 1。在运算 放大器的输出端有： U U U U U U C de aux1 aux2 aux3 aux4 = − + + + + 图中 VZ1 和 VZ2 是对运放输出双向限幅： 1、 当运放输出电压 UC UVZ1 时， VZ1 击穿，输出正向被限幅。 2、 同理，当 UC −UVZ2 时， VZ2 击穿，使输出负向被限幅
(4)互补输出电路。由m;、m、Rn Rn组成互补推挽射极跟随器,提高与 下一级负载阻抗的匹配能力。R,和R 为限流电阻。射极跟随器输出的电压 U是下一级移相触发电路的控制电 图2-30综合运放的输出特性 压。综合运放的输出特性如图2-30 (三)移相触发单元 移相触发单元是励磁调节器的输出 单元,它根据综合放大单元送来的综 整流装置 发 合控制信号UsM的变化,产生触发脉 6 [脉冲给定基准器 器 冲,用以触发功率整流单元的晶闸 「综合控制信号Us 管,从而改变可控整流柜的输出,达 图2-31移相触发单元原理框图 到调节发电机励磁的目的。 1、同步信号取自晶闸管整流装置的主回路,以保证在晶闸管每次 承受正向阳极电压时,向其控制极发出脉冲,使晶闸管可靠导 通。触发脉冲与主回路之间的这种相位配合关系称为同步 2、同步变压器和同步移相器,主要用来作为同步信号发生器,以 提供具有合适幅值和合适相位的交流同步信号。 脉冲发生器则根据综合放大单元送来的综合控制信号us与同 步信号比较,产生与主回路同步且相位可控的触发脉冲,并加
-49- （4）互补输出电路。由 VT3、VT4、R18、 R19 组成互补推挽射极跟随器，提高与 下一级负载阻抗的匹配能力。 R18 和 R19 为限流电阻。射极跟随器输出的电压 USM 是下一级移相触发电路的控制电 压。综合运放的输出特性如图 2-30。 （三）移相触发单元 移相触发单元是励磁调节器的输出 单元，它根据综合放大单元送来的综 合控制信号 USM 的变化，产生触发脉 冲，用以触发功率整流单元的晶闸 管，从而改变可控整流柜的输出，达 到调节发电机励磁的目的。 1、 同步信号取自晶闸管整流装置的主回路，以保证在晶闸管每次 承受正向阳极电压时，向其控制极发出脉冲，使晶闸管可靠导 通。触发脉冲与主回路之间的这种相位配合关系称为同步。 2、 同步变压器和同步移相器，主要用来作为同步信号发生器，以 提供具有合适幅值和合适相位的交流同步信号。 3、 脉冲发生器则根据综合放大单元送来的综合控制信号 USM 与同 步信号比较，产生与主回路同步且相位可控的触发脉冲，并加 USM Ude 10 10 6 6 2 2 2 2 6 6 10 10 − − − − − − 0 图 2-30 综合运放的输出特性 图 2-31 移相触发单元原理框图 器 相 移 步 同 脉冲给定基准器 综合控制信号USM 器 压 变 步 同 器 生 发 冲 步信号 脉 三相同3 整流装置 至晶闸管 6 6
以放大,最后输出具有合适电压幅值、合适脉冲宽度和足够驱 动能力的触发脉冲,送至晶闸管整流桥,以触发晶闸管整流桥。 4、脉冲给定基准器用来平移综合控制电压UsM与控制角α的关系 (即移相特性),以使运行中的控制电压Us在合适的范围内, 而不致产生饱和失控。 在不计交流回路感抗的存在时,认为换 流是在瞬时完成的。余弦波移相触发单 USM 元(具体电路从略)的输入电压USM与 控制角C就会具有下述关系: U SM 图2-32可控整流电路输入一输出特性 a= arccos 同步电压幅值 在《电力电子》课程的学习中,我们知道全控整流桥输出的直流 电压U4的高低是随控制角a的变化而变化的,其表达式为 U,=1.35 E, cosa E1-—全控整流桥输入线电压。 代入得到全控输出电压平均值为 U=UA2=1.35E10 (2-15) 上式说明整流电路的输入量UM和输出量U之间呈线性关
-50- 以放大，最后输出具有合适电压幅值、合适脉冲宽度和足够驱 动能力的触发脉冲，送至晶闸管整流桥，以触发晶闸管整流桥。 4、 脉冲给定基准器用来平移综合控制电压 USM 与控制角 的关系 （即移相特性），以使运行中的控制电压 USM 在合适的范围内， 而不致产生饱和失控。 在不计交流回路感抗的存在时，认为换 流是在瞬时完成的。余弦波移相触发单 元（具体电路从略）的输入电压 USM 与 控制角 就会具有下述关系： U U sym SM = arccos Usym ——同步电压幅值。 在《电力电子》课程的学习中，我们知道全控整流桥输出的直流 电压 Ud 的高低是随控制角 的变化而变化的，其表达式为 Ud = 1.35El cos El ——全控整流桥输入线电压。 代入得到全控输出电压平均值为 U U U U E sym SM d AVR 35 l = =1. （2-15） 上式说明整流电路的输入量 USM 和输出量 U AVR 之间呈线性关 U (V ) SM U AVR − 5 0 + 5 图 2-32 可控整流电路输入—输出特性