同步发电机半导体励磁原理及应用PDF电子书下载

第一章 同步发电机半导体励磁概述 1

1-1同步发电机励磁系统的任务 1

一、电压控制及无功分配 1

目录 1

二、提高同步发电机并列运行的稳定性 2

1-2半导体励磁系统的发展 8

1-3半导体励磁系统的分类 10

1-4各种半导体励磁方式的构成 13

一、他励系统 13

二、自励系统 16

三、用于直流励磁机的可控硅励磁方式 19

1-5半导体励磁调节器概述 21

一、励磁控制系统 21

二、对励磁调节器的要求 22

三、励磁调节器的构成 23

2-1单相半波整流电路 25

第二章 整流电路 25

一、单相半波不可控整流电路 26

二、单相半波可控整流电路 29

三、带电感性负载的单相半波可控整流电路 31

四、具有续流管的单相半波可控整流电路 34

2-2三相半波整流电路 37

一、三相半波不可控整流电路 37

二、三相半波可控整流电路 40

三、带电感性负载的三相半波可控整流电路 42

2-3三相桥式不可控整流电路 44

一、电压源供电的三相桥式整流电路 44

二、电流源供电的三相桥式整流电路 48

2-4三相桥式半控整流电路 52

2-5三相桥式全控整流电路 58

一、整流工作状态 59

二、逆变工作状态 64

2-6整流电路的换流压降及外特性 68

2-7异常情况下的三相整流桥 73

一、一臂失控单相导通 73

二、一相或两相脉冲丢失 75

三、一臂、两臂或一相开断 77

第三章 励磁系统主回路计算 81

3-1主回路电压、电流及控制角的计算 81

一、交流侧线电压计算 82

二、计算控制角α 83

三、交流侧线电流计算 83

四、交流电源功率计算 85

3-2整流桥负载的功率因数计算 85

一、基波功率因数 86

二、总功率因数 88

一、三相整流桥直流侧短路的计算 89

3-3三相整流桥短路电流的计算 89

二、三相桥式整流电路一臂击穿时短路电流计算 91

3-4三相整流桥硅元件选择 95

一、硅元件额定电流的选择 95

二、可控硅额定电压的选择 97

三、硅元件的冷却 98

3-5暂态过程有关计算 98

一、同步发电机电磁暂态方程 99

二、不调节励磁情况下同步发电机三相短路的暂态过程 100

三、强行励磁对同步发电机三相短路电磁暂态过程的影响 103

四、暂态过程中转子电流的计算 108

五、固有强励倍数Ke的计算 111

3-6励磁电压响应比 113

3-7同步发电机的灭磁及其计算 116

一、单独励磁机灭磁 117

二、利用放电电阻灭磁 119

三、利用非线性电阻灭磁 122

四、采用灭弧栅灭磁 124

五、利用可控硅桥逆变灭磁 128

第四章 自并励半导体励磁系统 131

4-1自并励励磁系统接线方式 131

4-2起励问题 132

一、他励起励 133

二、残压起励 134

4-3自并励发电机的稳定运行 138

4-4自并励发电机短路电流计算 141

一、自并励发电机短路电流的特点 141

二、三相短路各电量之间的关系 142

三、三相短路的暂态过程 143

四、临界外电抗 146

五、试验曲线 148

六、不对称短路 150

4-5自并励发电机对继电保护的影响 152

4-6自并励励磁系统与电力系统稳定 154

一、静态稳定 155

二、动态稳定 156

4-7自并励可控硅励磁系统的优缺点和应用范围 158

第五章 直流侧叠加自复励半导体励磁系统 161

5-1直流侧并联自复励半导体励磁系统的工作原理 161

5-2励磁变流器参数选择 164

一、在对可控硅桥最不利的工况下保证其正常工作 164

二、在机端发生三相短路时应使机组不致失励 166

5-3励磁变压器参数选择 168

一、可控硅桥应具有一定的强励能力 168

二、可控硅桥应满足正常运行工况 170

三、可控硅桥应适应特殊运行工况 170

5-4励磁变流器副方过电压问题 171

5-5并联自复励发电机的自励磁问题 174

二、并列时窜无功现象 178

5-6并联自复励半导体励磁系统的运行 178

一、起励及空载运行 178

三、运行方式 179

5-7直流侧串联自复励半导体励磁系统的工作原理 181

5-8串联自复励系统的参数选择 183

一、励磁变压器参数选择 183

二、励磁变流器参数选择 185

5-9串联自复励发电机短路电流变化规律 187

一、近端三相短路 188

二、远方三相短路 191

三、短路过程中的动态性能 193

第六章 交流侧叠加自复励半导体励磁系统 194

6-1概述 194

6-2可控电抗器相复励半导体励磁系统 197

一、工作原理 197

二、参数计算 198

一、工作原理 204

6-3交流侧串联自复励半导体励磁系统的工作原理及参数选择原则 204

二、主回路参数选择 206

三、同步电压模拟装置 209

6-4交流侧串联自复励半导体励磁系统的设计计算步骤 210

6-5一种新型结构的相补偿自复励半导体励磁系统 214

第七章 他励半导体励磁系统 218

7-1他励静止硅整流器励磁方式 218

7-2他励静止可控硅励磁方式 221

一、原理简述 222

二、起励及升压 224

三、关于交流励磁机的几个问题 224

7-3他励旋转硅整流器励磁方式 226

一、工作原理 226

二、灭磁方式 228

7-4他励旋转可控硅励磁方式 231

三、关于检测 231

第八章 半导体励磁装置的保护 234

8-1过电压的来源及保护方式 234

8-2阻容吸收保护 238

一、交流侧阻容保护 239

二、直流侧阻容保护 242

三、关断过电压保护 243

8-3硒堆及压敏电阻浪涌吸收器 244

一、硒堆吸收装置 244

二、压敏电阻浪涌吸收器 246

8-4转子过电压保护 251

8-5过电流保护 254

一、快速熔断器 255

二、快速过电流继电器 256

8-6电压上升率的抑制 260

8-7电流上升率的抑制 265

一、本臂并联RC的放电 266

二、交流侧RC的放电 268

三、桥臂RC环节的放电 269

四、对直流侧RC环节的充电 269

五、交替电流上升率 269

8-8串并联支路的均流、均压 270

一、并联支路间的均流 271

二、串联元件间的均压 273

第九章 半导体励磁调节器的测量比较单元 275

9-1半导体励磁调节器的测量整流电路 275

一、六相桥式整流 276

二、十二相桥式整流 278

三、测量变压器的计算 281

9-2滤波电路 282

一、П型、Г型滤波器 282

二、桥式滤波器 283

9-3正序电压滤过器 287

一、工作原理 287

二、参数选择 290

9-4比较整定电路 290

一、桥式比较整定电路 291

二、桥式比较整定电路的几个问题 297

三、集成元件比较整定电路 299

9-5调差电路 301

一、调差特性与机组间无功功率的分配 301

二、调差电路的原理及接线方式 303

第十章 综合放大单元 308

10-1综合放大单元的任务、要求和种类 308

10-2简单的晶体管直流放大器 309

10-3晶体管直流运算放大器 310

一、运算放大器的原理和特点 311

二、晶体管运算放大器 313

10-4集成元件运算放大器 317

一、线性集成放大器 318

二、集成元件运算放大器线路 319

10-5磁放大器 321

一、磁放大器的工作原理 321

二、双拍磁放大器 326

三、中频电源 326

第十一章 移相触发单元 331

11-1概述 331

一、触发电路的种类 331

二、对移相触发单元的基本要求 332

三、同步电压 332

11-2单结晶体管触发电路 334

一、单结晶体管振荡电路 334

二、单结晶体管触发电路 337

一、锯齿波的形成 342

11-3锯齿波触发电路 342

二、移相控制方式 345

三、锯齿波移相触发电路举例 346

11-4单稳态触发电路 349

一、同步信号环节 351

二、移相控制环节 351

三、脉冲输出环节 353

四、单稳态触发电路实例 353

11-5脉冲变压器 355

一、脉冲变压器的功用和结构 356

二、脉冲变压器的等效电路 357

三、脉冲顶部失真 359

四、脉冲前沿上升时间 361

五、脉冲变压器的计算 362

一、励磁调节装置的静态调节特性 365

12-1半导体励磁调节装置的静态调节特性 365

第十二章 半导体励磁调节装置的特性和运行 365

二、励磁调节系统的静特性 369

12-2半导体励磁调节器的镇定环节 371

一、励磁装置稳定器 371

二、电力系统稳定器 372

12-3励磁调节器的运行方式 378

一、自动、手动运行方式及其切换 378

二、两套调节器互为备用的运行方式 380

12-4励磁调节器中的直流供电电源 383

一、励磁调节器中的直流供电电源的特点 383

二、直流供电电源的运行方式 384

第十三章 励磁限制及运行检测 386

13-1空载励磁限制及励磁过载延时限制 386

一、空载励磁限制及励磁过载定时限限制 387

二、具有反时限特性的励磁过载限制 390

三、低频过励限制 392

13-2最大励磁电流限制（瞬时过励限制） 393

13-3欠励限制（最小励磁限制） 396

一、欠励限制的条件 397

二、模拟功率圆图的欠励限制接线 400

三、模拟相角差δ的欠励限制接线 403

13-4运行检测 406

一、可控硅元件控制角α的测定 406

二、无刷励磁系统中励磁电流的测量问题 408

13-5运行监视 409

一、桥臂电流消失的监视 409

二、串、并联时支路元件的监视 410

三、无刷励磁系统中交流励磁机两相运行的监视问题 413

四、脉冲消失的检测 413

13-6励磁系统的信号 415

14-1可控硅开关式调节器总体工作原理 418

第十四章 用于直流励磁机的可控硅励磁调节器 418

14-2开关式调节器主回路的工作原理及特性 422

一、调节励磁的基本原理 422

二、开关调节方式 423

三、续流方式及调节特性 425

14-3开关式调节器关断回路的工作原理 431

一、关断过程 431

二、开关回路的主要波形 434

三、带附加可控硅的关断回路 436

四、由励磁机供电的关断回路 438

14-4可控硅连续式调节器 440

一、总体工作原理 441

二、移相回路 443

三、触发回路 445

四、功率输出回路 446

14-5励磁变压器供电的可控硅调节器 447

参考文献及资料 449