主电路与触发电路的同步(定相).

5.5变流装置触发电路主变压器同步变压器usUc触发电路负载ug同步电压us:保证触发脉冲与晶闸管有相同参考相位控制电压Uc：用于移相，改变a角us与Uc共同控制触发脉冲的位置。根据us的不同，触发电路包括正弦波触发电路与锯齿波触发电路。基本结构5.5.1正弦波同步触发电路V1V2V3R8R9R10R11R12R14R5R6R7R4R3R2R1VD3VD2VD1VD4VD5VD6VD7VD8VD9VD10C5C6C4C3C2C1TP+15Vucoubuaus'us•同步移相环节V1R5R4RLC4Ucus+15VR8usugUcUc正值负值Uc=0,1800)(054:11脉冲左移移相范围无输出脉冲截止若负脉冲输出脉冲导通若采用电流叠加UcViViRuRUibebesCbe•脉冲形成放大环节5)119(,532,7.015311,5915:54321:)2(15,_515,4,321:)1()(2CRRCVVVVuGNDVRCRVCCVVVVCVCVVVbe的放电速度脉宽取决于脉冲结束截止导通时从当放电放电发出脉冲导通截止导通斩态电压左为右电压左为右此时无脉冲输出截止导通截止稳态三极管工作在开关状态•其它环节V1V2V3R8R9R10R11R12R14R5R6R7R4R3R2R1VD3VD2VD1VD4VD5VD6VD7VD8VD9VD10C5C6C4C3C2C1TP+15Vucoubuaus'us输出部分：VD9/VD10防止输出负脉冲，R14为限流电阻，VD8/R12防止V3截止时，TP初级绕组产生感应高压击穿V3V1V2V3R8R9R10R11R12R14R5R6R7R4R3R2R1VD3VD2VD1VD4VD5VD6VD7VD8VD9VD10C5C6C4C3C2C1TP+15Vucoubuaus'us同步输入部分：us’经R1/C1滤波，防止电网电压波动对触发电路的影响，us落后us’一定角度-tg-1R1C1min和min的限制电路•特点180)3()2(coscos)1(2实际移相范围波动对输出电压的影响压电路能自动补偿电源电为线性关系与ddSMdoddodSMdUusUukUcUUcUUUUUUcUUcUc0a90180UsmUcaa'usa=05.5.2锯齿波同步触发电路TSTPVD1VD2VD4VD10VD5VD6VD8VD11-VD14VD15VD7V2V3V4V5V7V6V8C1C8C5C7C4C3C2R2R1R4R3R11R12R16R8R7R6R5R10R9R17V1RP2VSR15R16R13R14VD9220V36VRP1+15VUc-15vUpXY-15V接封锁信号AB+15V•脉冲形成放大环节TSTPVD1VD2VD4VD10VD5VD6VD8VD11-VD14VD15VD7V2V3V4V5V7V6V8C1C8C5C7C4C3C2R2R1R4R3R11R12R16R8R7R6R5R10R9R17V1RP2VSR15R16R13R14VD9220V36VRP1+15VUc-15vUpXY-15V接封锁信号AB+15V发出脉冲导通截止导通斩态约右充电左无脉冲输出截止导通截止稳态8/76/530,04:)2(3038/76/54:)1(5VVVVVUUVVCVVVVVbA提高输出脉冲前沿陡度起抗干扰作用导通阀值提高长时间导通过流损坏防止为限流电阻脉宽取决于输出脉冲结束截止导通时当其上升至开始上升使其电压从并反充放电电源经当脉冲发出后51613311,8/768/7,/8/76/53.13,30,11443,CVVVDVVRRCRVVVVVVRVVDCTSTPVD1VD2VD4VD10VD5VD6VD8VD11-VD14VD15VD7V2V3V4V5V7V6V8C1C8C5C7C4C3C2R2R1R4R3R11R12R16R8R7R6R5R10R9R17V1RP2VSR15R16R13R14VD9220V36VRP1+15VUc-15vUpXY-15V接封锁信号AB+15V为锯齿波可见快速放电经导通时当截止时当虚框内为一恒流源同步电压的产生scescccpScuKRRRVRcVuuutcIcdtIuVRRVI)10,(,)1(545242223212122231•同步移相环节V2截止V2导通tus120,240/)2(211截止导通在电源周期内使值选择合适的同步的实现VCR240120ususTuGVD1通C1放电V2截止VD1截止C1充电V2截止uG电压为正V2导通TSVD1VD2V2C1R1+15VusT+G当电容电压为图示方向时V2总是截止TSTPVD1VD2VD4VD10VD5VD6VD8VD11-VD14VD15VD7V2V3V4V5V7V6V8C1C8C5C7C4C3C2R2R1R4R3R11R12R16R8R7R6R5R10R9R17V1RP2VSR15R16R13R14VD9220V36VRP1+15VUc-15vUpXY-15V接封锁信号AB+15V240~0,,0,)()3(移相范围脉冲左移图示位置时脉冲位于使的数值调整电流叠加叠加同步电压与移相电压的CCPUUUusug120tt•其它环节.,)3()./(6,,6,,1,60,60,)2(.15,,50236,,/,)1(6611158将无脉冲发出地将触发板脉冲封锁端接脉冲封锁环节补脉冲主脉冲有双脉冲在电源的一个周期内将即其也将发出补脉冲亦为低的为低电位此时其发出脉冲设的触发脉冲发出相差故各相差由于每个同步电压相位依示图连接时三相全控桥六块触发板双脉冲形成环节少为脉冲变压器原边电压至用的箝位作由于整流桥输出峰值电压为截止时的能力且可提高管子承受通时间强触发可缩短晶闸管开强触发环节CFuYCFXuCFCFVVDVVdtdiggug1us(U)XY1CFug2us(-W)XY2CFug3us(V)XY3CFug4us(-U)XY4CFug5us(W)XY5CFug6us(-V)XY6CFug1ug2ug3ug4ug5ug6双脉冲电路•特点抗干扰性能好,移相范围宽,具有强触发/双脉冲/脉冲封锁环节,应用于大中容量的变流器中5.5.3触发脉冲与主电路电压的同步us180ugUustttugUt正弦波触发电路120t120锯齿波触发电路t120Uc=0Uc=0•同步问题)(300)(120,,90,0,0,PNPNPNUUdC压主电路电压超前同步电压主电路电压超前同步电正弦波触发电路可见一般希望时当对晶闸管主电路法据此可确定另一个的接器接法确定一个之后在主变压器与同步变压同向主电路电压与同步电压反向主电路电压与同步电压对锯齿波触发电路,)()(:PNPNPN主变压器同步变压器usUc触发电路负载uguU以U相为例5.7触发脉冲与主电路电压的同步锯齿波同步触发电路产生触发脉冲的时刻，由接到触发电路的同步电压uT定位，由控制电压UK偏移电压UP的大小来移相。同步电压uT与被触发晶闸管的阳极电压之间的相位关系取决于主电路、触发电路形式、负载性质、移相范围要求等几个方面。实现同步，就是确定同步变压器的接法，1．确定同步电压uT与对应的晶闸管阳极电压之间的相位关系。2．画出整流变压器次级电压，也就是晶闸管阳极电压的矢量。再画出同步相电压与同步线电压矢量。3．确定同步变压器的钟点数和连接法。具体步骤是：主电路为图5.7.1所示的三相半波相控整流电路，触发电路采用图5.29所示的锯齿波同步触发电路，且移相范围要求180°。因为锯齿波底宽为240°，考虑到两端的非线性，故取30°～210°作为0°～180°的移相区间。以A相晶闸管Tl为例，时，触发电路产生的触发脉冲应对准相电压自然换流点，即对准相电压为30°时刻。这说明，锯齿波的起点正好是相电压的上升过零点，即控制锯齿波电路的同步电压应与晶闸管阳极电压相位上相差180°。同理，与、与亦应相位相差180°。图2.7.1三相半波相控整流电路主电压与触发同步电压的相位关系图5.7.2三相同步变压器的接法与钟点数三相同步变压器有二十四种接法例5.7.1：三相全控桥整流电路，整流变压器Tr为△／Y—5接法。采用图5.29所示锯齿波同步触发电路。电路要求工作在整流与逆变状态。同步变压器TB次级电压经阻容滤波后变为送至触发电路，滞后的电角度为30°。试确定同步变压器TB的接线。解：图5.7.3整流、同步电压矢量图图5.7.4同步变压器接线图返回•同步示例解题步骤（1）确定同步电压与主电路晶闸管阳极电压的相位关系（2）画出阳极电压与电网电压的相位关系（3）确定同步电压与电网电压的相位关系变压器钟点数：以初级线电压为长针，次级线电压为短针所构成的。偶数钟点初次级接法相同（Y/Y），奇数钟点接法不同Y例5.7.2：已知三相半波可控整流电路主变压器的接法如图所示，采用正弦波（NPN）触发电路，要求电路工作在整流与逆变状态，试确定同步变压器器接法。U1V1W1UVWU1V1W1SUSVSWU1V130U1(U)120SUSUV解：（1）正弦波触发电路，主电路电压U超前同步电压SU120（2）变压器相量图（3）SUV落后U1V1120度，即同步变压器采用Y/Y-4接法1CFVT1负载SU与电网电压V1同相位例5.7.3三相全控桥主变压器接法/Y-5，采用NPN锯齿波触发电路，同步变压器次级电压us经阻容滤波为us’后接至触发电炉，us’落后us30°,试确定同步变压器接法。U1V1W1SUSVSWU1V1150UVSUSUV解：（1）锯齿波触发电路，主电路电压U超前同步电压SU'180度（2）变压器相量图（3）SUV落后U1V10度，即同步变压器采用Y/Y-10及Y/Y-4接法1CFVT1因SU'落后SU30度，故主电路电压U超前同步电压SU150度UVT44CFS（-U）150