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