同步发电机励磁自动控制系统PPT学习教案.pptx

同步发电机励磁自动控制系统是电力系统中的重要组成部分，它确保发电机稳定运行并提供必要的磁场，从而维持电压水平。本教程主要介绍了励磁系统的整流电路，这是励磁控制系统的关键环节，因为它将交流电源转化为直流电源供给发电机转子。 我们讨论了整流电路的基本特性。例如，二极管和晶闸管作为整流元件，它们在阳极电压高于阴极电压时导通，反之则截止。晶闸管还需要触发脉冲来开启，而一旦阳极电压低于阴极电压，它们会自然截止。整流二极管和晶闸管的这种工作模式在三相桥式整流电路中得到了应用。 接着，我们深入研究了两种类型的三相整流电路：三相桥式不可控整流电路和三相桥式半控整流电路。三相桥式不可控整流电路由六个二极管组成，当其中一个承受最高电压的二极管导通时，直流侧负载（如发电机转子线圈或励磁机励磁绕组）得到供电。其负载电压是三相线电压波形的包络线，空载电压平均值可以通过数学公式计算得出。 然后，三相桥式半控整流电路引入了可控元件——晶闸管。其中，部分二极管和晶闸管分别按共阳极和共阴极方式连接。通过改变触发脉冲的控制角，可以调节输出电压的大小。当控制角为30度时，不是承受最高电压的晶闸管导通，而是受触发的晶闸管与最低电压相的二极管同时导通。随着控制角增大至180度，输出电压逐渐降至零。 对于三相桥式半控整流电路，输出电压的连续性问题可以通过在感性负载两端并联反向续流二极管来解决。在晶闸管关断时，续流二极管形成电流回路，避免电感产生的反电动势影响晶闸管的关断。 教程还涉及了三相桥式全控整流电路，这里的所有整流元件都是晶闸管，通过改变控制角，可以实现从整流到逆变的转换。当控制角小于90度时，电路处于整流状态，输出平均电压为正；当控制角大于90度但小于180度时，电路进入逆变状态，能将直流电转换为交流电。 在所有这些电路中，都需要注意整流器件在换流过程中的电压降问题，因为电感电流的存在使得换流不能瞬间完成。换流过程中，可能会有两个相邻相的交流回路元件同时导通，形成的电角度称为换流角，这是设计和分析整流系统时需要考虑的重要因素。 同步发电机励磁自动控制系统的整流电路是复杂而关键的，它涉及到电路的结构、器件的工作原理以及电压调节策略等多个方面，对电力系统的稳定性和效率有着深远影响。理解和掌握这部分知识对于电力工程师来说至关重要。