TKL15型晶闸管自动励磁装置适用于机端电压为400V、容量为125～500kW的同步发电机。控制晶闸管的导通角，便可改变励磁电流的大小。4VD为续流二极管；R、C为二极管和晶闸管的阻容保护元件。为了限制自起励线电压不超过250V，采用接触器KM，以便及时切断5VD的输入电压。TKL15型晶闸管自动励磁装置主要电气元件参数，见表1-5。......
2023-06-20
自动励磁装置提升晶闸管三次谐波性能
【摘要】：在发电机定子上附加一个独立的谐波绕组，引出三次谐波电压，经晶闸管整流后供给发电机励磁。当电网发生短路时，三次谐波绕组输出电压大大升高，对发电机实行强行励磁。谐波绕组有五个出线端子，当晶闸管停止使用时，1、2、3、4端子有四种不同接法，能使发电机得到四种不同的空载电压。
在发电机定子上附加一个独立的谐波绕组，引出三次谐波电压，经晶闸管整流后供给发电机励磁。由于谐波绕组输出电压随发电机负荷变化而变化，因此励磁具有自动调节性。当发电机负荷增加及功率因数降低时，三次谐波绕组输出电压相应升高；当发电机负荷降低及功率因数升高时，三次谐波绕组电压相应下降。当电网发生短路时，三次谐波绕组输出电压大大升高，对发电机实行强行励磁。
电路如图1-28所示。图中SB为谐波励磁绕组。
工作原理：励磁装置由主电路、移相触发器、检测放大器和调差等部分组成。
1.主电路
由三相桥式整流电路组成，但两只晶闸管V1、V2只装在其中一相（如A相）上，其余两相为不可控。这种整流电路，一旦晶闸管元件和触发器因某种原因而失常时，这时控制部分不能正常工作，但发电机仍能依靠四只硅整流元件2VD1～2VD4供给励磁电流，使发电机仍能保持一定的端电压，可以继续供电，从而能大大提高设备的可靠性。
图中自动空气开关QF，不但起主电路的通断用，还起到电路的过流和短路保护作用。
谐波绕组有五个出线端子，当晶闸管停止使用时，1、2、3、4端子有四种不同接法，能使发电机得到四种不同的空载电压。
2.移相触发器
由两组相同的单结晶体管触发电路组成。同步电源由同步变压器T2输出，经二极管VD18、VD19（VD20、VD21）半波整流、电阻R1（R12）限流、稳压管VS3、VS4（VS5、VS6）削波后，提供给单结晶体管VT3（VT6）触发电路。其中三极管VT2（VT5）作可变电阻用。
图1-27 FKL-32型操作系统电路
3.检测放大器
它由六相桥式整流器（VD1～VD12）、比较桥（由稳压管VS1、VS2和电阻R7、R8组成）和放大输出器（VT1、VT4）等组成。
由比较桥得到的偏差电压uNM正比于发电机机端电压的大小。uNM经三极管VT1（VT4）放大后输出一个控制电压uk，作为触发器的控制信号。
二极管VD13、VD14的作用是起箝位作用，以防止输出电压过大而损坏三极管VT1和VT4；电阻R9、R10起限制输出回路电流（即三极管VT1、VT4基极电流）的作用。
4.调差
当发电机无功负荷增大时，A相和C相的电流互感器TA1、TA2的初级电流增加，次级电流随之增大，串联在测量变压器T1初级回路中瓷盘电阻RP1上的压降增大，此压降方向与测量电压同向，于是测量电路的输入电压增加，比较桥输出电压就减小，使晶闸管导通角后移，发电机励磁电流减小，端电压下降，将部分无功电流转移到其它并联运行的机组上。
发电机起励过程如下：发电机被原动机带到正常转速后，按下起励按钮SB，蓄电池（或干电池）电源接入励磁绕组回路中，发电机端电压即迅速建立。二极管VD的作用是防止发电机励磁绕组反向充电，同时也为防止2VD1～2VD4和V1、V2被反向电压击穿。
电路的其它部分及工作原理与前面介绍的电路相似。
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