KGLF-11

KGLF-11滅磁插件

同步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)至投入勵(lì)磁前這段時(shí)間內(nèi),晶閘管1KGZ~6KGZ 未得到觸發(fā)脈沖處于阻斷狀態(tài),異步起動(dòng)時(shí)勵(lì)磁繞組感應(yīng)出交變電壓。當(dāng)G1點(diǎn)為正、G2點(diǎn)為負(fù)的半波且在感應(yīng)交變電壓未達(dá)到滅磁晶閘管7KGZ、8KGZ導(dǎo)通的整定值之前,感應(yīng)交變電流通過滅磁電阻Rfd1、電阻RM1、電位器1W、電阻RM2、電位器2W及滅磁電阻Rfd2形成回路。該回路的總電阻為勵(lì)磁繞組直流電阻的3000倍以上,勵(lì)磁繞組相當(dāng)于開路動(dòng),轉(zhuǎn)子感應(yīng)電壓急劇上升。當(dāng)感應(yīng)電壓瞬時(shí)值上升到7KGZ、8KGZ的整定導(dǎo)通電壓時(shí)，7KGZ、8KGZ導(dǎo)通工作。此時(shí)電位器1W、2W的電壓降U1W、U2W，分別等于穩(wěn)壓管1WY、2WY的穩(wěn)壓值U1WY、U2WY和二極管1BZ、2BZ的正向壓降U1BZ、U2BZ以及晶閘管7KGZ、8KGZ的控制級(jí)與陰極上的壓降Ug7、Ug8之和。

晶閘管7KGZ和8KGZ的導(dǎo)通，短接了電阻RM1、電位器1W和電阻RM2、電位器2W，使同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組從相當(dāng)于開路起動(dòng)變?yōu)橹唤尤隦fd1、Rfd2滅磁電阻起動(dòng)，感應(yīng)電壓峰值大大降低，至此正半波結(jié)束時(shí)，晶閘管7KGZ、8KGZ由于陽極電壓為0V，沒有維持電流而自行關(guān)閉。

同樣，同步電動(dòng)機(jī)在停車或發(fā)生失步事故時(shí)，滅磁環(huán)節(jié)通過勵(lì)磁裝置的控制回路將滅磁電阻串入勵(lì)磁繞組回路，也起到熄滅轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)的作用。

KGLF-11投勵(lì)插件

投勵(lì)插件作用是保證同步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)速達(dá)到亞同步速度時(shí)自動(dòng)向移相插件發(fā)出投勵(lì)指令。

同步電動(dòng)機(jī)定子回路電源開關(guān)合閘啟動(dòng)時(shí)，同時(shí)接通脈沖插件中的同步電源，其交流40 V電壓經(jīng)VD30～VD33整流、R21和C4濾波、穩(wěn)壓管VZ10、VZ11穩(wěn)壓后，獲得約為28 V的穩(wěn)定直流電源。此時(shí)若接在三相全控整流橋上的G3端子為感應(yīng)正電位，G2端子為感應(yīng)負(fù)電位，經(jīng)電阻R22、R23降壓，穩(wěn)壓管VZ12穩(wěn)壓到4 V左右。再經(jīng)R24降壓后使三極管VT12飽和導(dǎo)通，電容器被C5短接，使其不能充電。

當(dāng)同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組感應(yīng)的交變電壓改變方向時(shí)，即G3為負(fù)電位、G2為正電位，穩(wěn)壓管VZ12工作在正向?qū)顟B(tài)，管壓降很小，VT12因基極上的分壓低而截止。28 V直流電源通過電阻R26對(duì)電容器C5充電，由于只有半個(gè)周期，充電電壓達(dá)不到單結(jié)晶體管VBD2導(dǎo)通的峰點(diǎn)電壓UP，故無脈沖輸出。當(dāng)轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組感應(yīng)的交變電壓又改變方向時(shí)，VT12又飽和導(dǎo)通，C5充上的一部分電荷經(jīng)VT12放掉，以免后一半周期積累充電。同步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)至亞同步轉(zhuǎn)速前均無脈沖輸出。

當(dāng)同步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)加速至亞同步轉(zhuǎn)速時(shí)，轉(zhuǎn)子感應(yīng)交變電壓的頻率已衰減至2～3 Hz，電容器C5在充電的半個(gè)周期內(nèi)有足夠的時(shí)間充電，當(dāng)充電至單結(jié)晶體管VBD2的峰點(diǎn)電壓UP時(shí)使其導(dǎo)通，此時(shí)電容器C5通過VBD2的發(fā)射極、第一基極和脈沖變壓器T8原邊繞組迅速放電，使T8副邊輸出脈沖，觸發(fā)移相電路中的小晶閘管VT11，發(fā)出投勵(lì)指令。電位器RP8可防止三極管VT12的基極開路時(shí)產(chǎn)生穿透電流而影響正常工作，整定RP8可抑制轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組感應(yīng)電壓中的高次諧波波干擾。

KGLF-11移相插件

移相插件的作用是控制脈沖插件中觸發(fā)脈沖的導(dǎo)通角，實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)勵(lì)磁電壓大小和使電壓穩(wěn)定。

移相給定電路：由單相橋式整流電路（二極管VD18～VD21）、濾波電路（R16與C3）、穩(wěn)壓電路（R17與VZ7、VZ8）及電位器RP6等部分組成。由電源插件輸出的65 V交流電源，先經(jīng)二極管VD18～VD21整流，再由電阻R16和電容C3濾波，又經(jīng)電阻R17和穩(wěn)壓管VZ7、VZ8穩(wěn)壓后，將15 V的電壓加于電阻R18和R19以及外接的電位器RP6上，通過電位器RP6輸出一個(gè)可調(diào)的穩(wěn)定電壓，作為六個(gè)脈沖插件移相控制的主要電源。

電網(wǎng)電壓負(fù)反饋電路：由VD24～VD29三相橋式整流回路以及電阻R20、穩(wěn)壓管VZ9和電位器RP7組成，由電位器RP7調(diào)節(jié)反饋的強(qiáng)弱。當(dāng)電網(wǎng)電壓為380 V時(shí)，相應(yīng)的輸入交流電壓為6 V，經(jīng)二極管VD24～VD29整流后，通過電阻R20降壓，加于穩(wěn)壓管VZ9上，此電壓尚不足以使其穩(wěn)壓工作。電位器RP7滑動(dòng)觸頭上電壓Ef隨電網(wǎng)電壓降低而減小。只有當(dāng)電網(wǎng)電壓上升至390 ～400 V以上時(shí)，VZ9才起穩(wěn)壓作用，此時(shí)電位器RP7滑動(dòng)觸頭的電壓Ef為一恒定值。

電位器RP5和RP7滑動(dòng)觸頭各取一部分電壓，其極性相反地串聯(lián)后，將差值輸出（即ED=Eg－Ef）加到脈沖插件三極管VT10的基極回路上。Eg為穩(wěn)定值，Ef則隨交流電網(wǎng)電壓成比例降低，形成電壓負(fù)反饋，自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁電壓保持基本穩(wěn)定。

二極管VD22和VD23的作用是防止因EgKGLF-11脈沖插件

脈沖插件共有六塊（ U、－V、 W、－U、 V、－W），分別產(chǎn)生觸發(fā)脈沖去觸發(fā)轉(zhuǎn)子勵(lì)磁回路的VT1～VT6，其內(nèi)部元件及接線完全相同，僅外部接線不同。為此，現(xiàn)以 U相脈沖插件為例，說明其工作原理。 U脈沖插件由同步電源、脈沖發(fā)生電路及脈沖放大電路三部分組成。

同步電源：產(chǎn)生脈沖的同步電源由同步變壓器T2的 U相50 V電壓供給(圖4-2)，－U相50 V電源供給脈沖放大電容C2進(jìn)行預(yù)充電。 U相電源與－U相電源相位相差180°，各自經(jīng)二極管VD7和VD6進(jìn)行半波整流。

脈沖發(fā)生電路：由單結(jié)晶體管VBD1、三極管VT10、電位器RP4及電阻R15等組成。通過移相插件輸出的直流信號(hào)ED的大小來改變?nèi)龢O管VT10集電極與發(fā)射極的等效電阻，從而調(diào)節(jié)電容器C1的充電時(shí)間常數(shù)。當(dāng)電容器C1上電壓充到單結(jié)晶體管VBD1峰值電壓Up時(shí)，VBD1導(dǎo)通，在電阻R15上產(chǎn)生脈沖電壓，觸發(fā)小晶閘管VT9；當(dāng)電容C1放電至VBD1的谷點(diǎn)電壓（UV≈ 2 V）時(shí)，VBD1關(guān)斷，電容器C1重新充電，重復(fù)上述過程。

脈沖放大電路：由電容器C2、晶閘管VT9及脈沖變壓器T7組成。由于－U相50 V交流電源比 U相交流電源超前180°，經(jīng)二極管VD6半波整流，通過電阻R9降壓對(duì)電容C2充電，為輸出脈沖做準(zhǔn)備。當(dāng)小晶閘管VT9被脈沖電壓觸發(fā)導(dǎo)通，電容器C2經(jīng)T1初級(jí)、VBD1放電，在同步變壓器T7次級(jí)繞組上產(chǎn)生主回路晶閘管的觸發(fā)脈沖。通過改變控制電壓ED大小，改變輸出脈沖相位，調(diào)節(jié)主回路晶閘管的控制角α，即可改變輸出電壓。因主回路是三相全控橋整流，故采用雙脈沖觸發(fā)方式（或稱補(bǔ)脈沖觸發(fā)），按一定順序，同時(shí)觸發(fā)兩個(gè)不同橋臂上的元件，以保證電路更可靠地工作。

由于各脈沖插件所用的元件參數(shù)不完全相同，可能造成各相輸出脈沖相位（控制角α）不一致，為此，可通過電位器RP4來調(diào)節(jié)，使六個(gè)脈沖插件的輸出脈沖對(duì)稱。二極管VD9的作用是為電容器C2充電和脈沖變壓器T7原邊放電提供通路。

二極管VD10～VD17既可防止輸出脈沖相互干擾，又可防止負(fù)脈沖加于整流橋的控制極上。綜上所述，異步啟動(dòng)時(shí)無投勵(lì)信號(hào)，移相插件不導(dǎo)通，其輸出ED=0，控制角α=0，無觸發(fā)脈沖，轉(zhuǎn)子回路VT1～VT6不通；亞同步時(shí)，投勵(lì)插件發(fā)出指令，觸發(fā)VT11，移相插件導(dǎo)通，輸出ED，α≠0，產(chǎn)生觸發(fā)脈沖，VT1～VT6導(dǎo)通，轉(zhuǎn)子投入勵(lì)磁；調(diào)節(jié)移相插件的RP6可調(diào)節(jié)ED，從而調(diào)節(jié)脈沖插件C1的充電時(shí)間常數(shù)，也就調(diào)節(jié)了控制角α，達(dá)到調(diào)節(jié)勵(lì)磁電壓的目的。

KGLF-11全壓插件

全壓插件是為同步電動(dòng)機(jī)降壓?jiǎn)?dòng)而設(shè)置的。

全壓插件內(nèi)部接線和工作原理與投勵(lì)插件相同，其作用是控制投全壓開關(guān)。電阻R39要保證可靠的觸發(fā)導(dǎo)通投全壓開關(guān)中的小晶閘管VT13，使繼電器2KA動(dòng)作，接通同步電動(dòng)機(jī)定子回路的全壓開關(guān)。同步電動(dòng)機(jī)一旦加速到亞同步轉(zhuǎn)速，投勵(lì)插件就能投入勵(lì)磁，使同步電動(dòng)機(jī)牽入同步運(yùn)行。

KGLF-11附加插件

附加插件由投入全壓開關(guān)和停車逆變環(huán)節(jié)兩部分組成。

投入全壓開關(guān)的作用是通過切換定子電源開關(guān)實(shí)現(xiàn)由降壓?jiǎn)?dòng)轉(zhuǎn)換為全壓運(yùn)行。投入全壓開關(guān)的作用是通過切換定子電源開關(guān)實(shí)現(xiàn)由降壓?jiǎn)?dòng)轉(zhuǎn)換為全壓運(yùn)行。投入全壓開關(guān)電路，它由電源插件小變壓器T6的單相12 V電壓經(jīng)二極管VD37～VD40整流，作為投全壓繼電器2KA和強(qiáng)勵(lì)繼電器3KA的工作電源。在同步電動(dòng)機(jī)降壓?jiǎn)?dòng)時(shí)，降壓?jiǎn)?dòng)高壓開關(guān)柜中油斷路器QF2的輔助聯(lián)鎖觸點(diǎn)QF21閉合，通過電容器C7濾波后加于晶閘管VT13上。當(dāng)同步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)速度達(dá)到同步轉(zhuǎn)速的90%左右時(shí)，全壓插件發(fā)出脈沖觸發(fā)VT13，使2KA通電，接通同步電動(dòng)機(jī)定子回路全壓開關(guān)。全壓開關(guān)合閘后斷開降壓?jiǎn)?dòng)開關(guān)QF21，切除2KA的工作電源。

停車逆變環(huán)節(jié)的作用是: 在控制角很大時(shí)使整流橋的晶閘管工作在逆變狀態(tài)，避免被轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)損壞。由脈沖插件分析知道，通過控制脈沖插件中電容器C1的充電時(shí)間來改變控制角α大小，控制晶閘管VT1～VT6的輸出勵(lì)磁電壓。當(dāng)三相全控整流橋工作在整流狀態(tài)時(shí)，脈沖插件電容器C1的充電電流由三極管VT10和附加插件Ⅰ中的三極管VT14供給。電容器C1的充電電流是不變的，而VT10基極偏壓可調(diào)節(jié)，因此電容器C1的充電電流大小主要由流經(jīng)三極管VT10的電流來控制。因此，通過改變VT10的基極偏壓來調(diào)節(jié)電容器C1的充電時(shí)間常數(shù)，使控制角α的相位移動(dòng)，從而調(diào)節(jié)勵(lì)磁電壓的大小。

當(dāng)同步電動(dòng)機(jī)停車時(shí)，電源插件的變壓器T5失電，切除移相電源，脈沖插件三極管VT10也因無偏壓而截止。但此時(shí)電容器C6的緩慢放電卻能使三極管VT14維持導(dǎo)通5 s，電容器C1只能由電源插件變壓器T250 V電源，通過二極管VD7半周期整流后，經(jīng)電位器RP3、電阻R11、三極管VT14集電極至發(fā)射極回路充電，使控制角α增大到接近140°，此時(shí)三相全控整流橋的晶閘管VT1～VT6工作在逆變狀態(tài)，不會(huì)因轉(zhuǎn)子電感放電而使晶閘管VT1～VT6燒壞。

KGLF-11轉(zhuǎn)子電路的監(jiān)測(cè)

電壓監(jiān)測(cè)：直流電壓表V它與放電電阻Rd1、Rd2串聯(lián)后接在三相全控橋晶閘管的輸出端，監(jiān)測(cè)整流輸出電壓值。由于電壓表為高內(nèi)阻，放電電阻值所引起的誤差可忽略不計(jì)，但它卻對(duì)晶閘管VT7、VT8和整流管VD1起到監(jiān)視作用。電流監(jiān)測(cè)：直流電流表A與勵(lì)磁回路串聯(lián)測(cè)量勵(lì)磁電流值。同步電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)過程中還未投勵(lì)前，全控橋電路沒工作，無電流通路，電流表并不顯示轉(zhuǎn)子感應(yīng)電流值，只有在投勵(lì)后電流表才指示勵(lì)磁電流值。

KGLF-11三相全控整流橋電路

三相全控橋VT1～VT6將交流電整流為直流電，為轉(zhuǎn)子提供勵(lì)磁電流，它由脈沖插件所產(chǎn)生的脈沖來觸發(fā)導(dǎo)通。通過改變脈沖電路的控制角α來控制直流勵(lì)磁電壓高低。

同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組是一個(gè)大電感的RL串聯(lián)負(fù)載，轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組通過三相全控橋晶閘管VT1～VT6中導(dǎo)通的兩個(gè)晶閘管元件和整流變壓器T1二次側(cè)繞組放電，產(chǎn)生連續(xù)的勵(lì)磁電流，晶閘管VT1～VT6導(dǎo)通角可達(dá)120°。

快速熔斷器FU1～FU6是直流側(cè)的短路保護(hù)熔斷器，它與VT1～VT6并聯(lián)。當(dāng)直流側(cè)或晶閘管元件本身短路時(shí)，F(xiàn)U1～FU6熔斷，并使微動(dòng)開關(guān)SS1～SS6的動(dòng)觸點(diǎn)閉合，中間繼電器4 KA有電動(dòng)作，使同步電動(dòng)機(jī)定子回路的油斷路器跳閘，切斷勵(lì)磁并報(bào)警。

R11、C11～R61、C61為阻容吸收過壓保護(hù)裝置，在三相全橋的晶閘管VT1～VT6換流截止、快速熔斷器FU1～FU6熔斷、VT1～VT6陽極和陰極間換向時(shí)產(chǎn)生的過電壓由換向阻容R11、C11～R61、C61吸收，削弱電壓上升率。

R12～R62為均壓電阻，與VT1～VT6并聯(lián)，可使三相全控橋的晶閘管VT1～VT6中同相兩橋臂上的晶閘管（如VT1與VT4、VT2與VT5 、VT3與VT6 ）合理分擔(dān)同步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)子感應(yīng)電壓。

KGLF-11整流變壓器

整流變壓器用于向全控橋提供交流電源。

KGLF-11阻容過壓保護(hù)

自動(dòng)空氣開關(guān)QA在閉合或打開時(shí)所引起的操作過電壓，由整流變壓器T1二次側(cè)的三角形阻容吸收裝置RUCU、RVCV、RWCW進(jìn)行保護(hù)。

KGLF-11散熱風(fēng)機(jī)

風(fēng)機(jī)由KM控制、FR作過載保護(hù)，用于降低晶閘管溫度。