本實(shí)用新型涉及交流側(cè)對直流側(cè)分流控制技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種交流側(cè)對直流側(cè)分流的可控相復(fù)勵系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

現(xiàn)代船用和艦用無刷同步發(fā)電機(jī)對運(yùn)行性能的要求越來越高，勵磁系統(tǒng)是無刷同步發(fā)電機(jī)的重要組成部分，直接影響發(fā)電機(jī)的運(yùn)行特性。勵磁系統(tǒng)一般由兩部分構(gòu)成：第一部分是勵磁功率單元，它向無刷同步發(fā)電機(jī)的交流勵磁機(jī)的勵磁繞組提供直流勵磁電流；第二部分是勵磁調(diào)節(jié)器，它根據(jù)發(fā)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，自動調(diào)節(jié)功率單元輸出的勵磁電流，以滿足發(fā)電機(jī)的運(yùn)行要求。勵磁功率單元采用相復(fù)勵裝置，勵磁調(diào)節(jié)器采用自動電壓調(diào)節(jié)器，相復(fù)勵裝置和自動電壓調(diào)節(jié)器組成可控相復(fù)勵系統(tǒng)。相復(fù)勵裝置把與發(fā)電機(jī)輸出量成比例的量先在交流側(cè)并聯(lián)進(jìn)行疊加，然后經(jīng)整流橋供給勵磁。由于是在交流側(cè)疊加，經(jīng)過適當(dāng)?shù)呐浜?，還可以反應(yīng)發(fā)電機(jī)電流的相位(功率因數(shù))。當(dāng)發(fā)電機(jī)定子電流增加或功率因數(shù)降低時，都能增加供出的勵磁電壓。自動電壓調(diào)節(jié)器是可控相復(fù)勵系統(tǒng)的主要部分，由它感受發(fā)電機(jī)的電壓、電流或其他參數(shù)的變化，然后對相復(fù)勵裝置施加控制作用，就能提高同步發(fā)電機(jī)的靜態(tài)精度，單機(jī)運(yùn)行時穩(wěn)態(tài)電壓調(diào)整率在±0.5％內(nèi)，并聯(lián)運(yùn)行時在±2.5％內(nèi)。要使發(fā)電機(jī)的輸出電壓保持恒定，就要使勵磁系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)可控硅對整流器進(jìn)行分流，目前分流有三種方式：直流側(cè)分流、直流側(cè)對交流側(cè)分流和交流側(cè)分流，其中直流側(cè)對交流側(cè)分流方式用于可控相復(fù)勵系統(tǒng)，是可控的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了更好地解決上述問題，本實(shí)用新型提供了一種交流側(cè)對直流側(cè)分流的可控相復(fù)勵系統(tǒng)，其調(diào)壓精度高，能夠保證發(fā)電機(jī)的輸出電壓維持穩(wěn)定。

其技術(shù)方案是這樣的：一種交流側(cè)對直流側(cè)分流的可控相復(fù)勵系統(tǒng)，其特征在于，所述交流發(fā)電機(jī)的三相輸出端電纜作為三個電流互感器的初級線圈后，通過電抗器和電容連接整流變壓器的初級線圈，所述整流變壓器的次級線圈連接靜止整流器，它的中線與三個所述電流互感器的次級線圈的中線連在一起，三個所述電流互感器為電流互感器一、電流互感器二、電流互感器三，分別對應(yīng)所述交流發(fā)電機(jī)的U相、V相和W相，所述電流互感器一的次級線圈和所述電流互感器三的次級線圈分別作為一個中間電流互感器的初級線圈連接所述整流變壓器的次級線圈，所述電流互感器二的次級線圈直接連接所述整流變壓器的次級線圈，與所述電流互感器一連接的所述中間電流互感器的次級線圈連接同軸電位器的一個電位器后再連接調(diào)節(jié)器的第一個電壓輸入信號端，與所述電流互感器三連接的所述中間電流互感器的次級線圈連接所述同軸電位器的另一個電位器后再連接調(diào)節(jié)器的第二個電壓輸入信號端，所述同軸電位器連接兩個測量變壓器的次級線圈，兩個所述測量變壓器的初級線圈連接三個所述電流互感器的初級線圈，兩個所述測量變壓器的次級線圈連接所述調(diào)節(jié)器的第三個電壓輸入信號端，所述整流變壓器的次級線圈中的一個通過串聯(lián)電阻連接所述調(diào)節(jié)器的同步信號輸入端，所述調(diào)節(jié)器的輸出端連接靜止整流器的共陽極端，所述勵磁機(jī)的勵磁線圈連接在所述靜止整流器的共陰極端與共陽極端之間，所述勵磁機(jī)的三相轉(zhuǎn)子繞組通過旋轉(zhuǎn)整流器連接所述交流發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子勵磁繞組，所述調(diào)節(jié)器包括可控硅元件，所述可控硅的元件的陽極通過串聯(lián)電阻連接所述靜止整流器中一個整流器的交流側(cè)、陰極連接整流器的共陽極。

其進(jìn)一步特征在于，所述調(diào)節(jié)器還包括整流模塊，所述整流模塊的輸入端為三個所述電壓輸入信號端，所述整流模塊的輸出端連接電壓整定模塊、基準(zhǔn)電壓和電源模塊、濾波穩(wěn)壓電源模塊，所述電壓整定模塊順次連接電壓實(shí)測模塊、有源低通濾波模塊、反相輸入放大模塊、比例積分電壓校正模塊、差動放大模塊、移相脈沖形成模塊、所述可控硅元件；所述同步信號輸入端連接所述可控硅元件、過電壓保護(hù)模塊、同步整形限幅模塊，所述同步整形限幅模塊順次連接比較限幅模塊、鋸齒波發(fā)生模塊、所述移相脈沖形成模塊，所述過電壓保護(hù)模塊連接所述可控硅元件，所述濾波穩(wěn)壓電源模塊向所述有源低通濾波模塊、反相輸入放大模塊、比例積分電壓校正模塊、差動放大模塊提供電源，所述基準(zhǔn)電壓和電源模塊向所述移相脈沖形成模塊和所述比較限幅模塊提供基準(zhǔn)電壓和電源。

采用本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)后，可控硅元件陽極連接一個整流器的交流側(cè)、陰極連接整流器的共陽極后，進(jìn)行了交流側(cè)對直流側(cè)的分流控制，用以電壓校正，實(shí)現(xiàn)復(fù)合控制，調(diào)壓精度高，能夠保證電機(jī)的輸出電壓維持穩(wěn)定。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為交流側(cè)對直流側(cè)分流的單線原理性線路圖；

圖3為交流側(cè)對直流側(cè)分流和鋸齒波觸發(fā)脈沖發(fā)生電路簡圖；

圖4為圖3中各點(diǎn)電壓波形圖；

圖5為調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)原理框圖。

具體實(shí)施方式

見圖1至圖5所示，一種交流側(cè)對直流側(cè)分流的可控相復(fù)勵系統(tǒng)，交流發(fā)電機(jī)的三相輸出端電纜作為三個電流互感器的初級線圈后，通過電抗器和電容連接整流變壓器的初級線圈，整流變壓器的次級線圈連接靜止整流器，它的中線與三個所述電流互感器的次級線圈的中線連在一起，三個電流互感器為電流互感器一、電流互感器二、電流互感器三，分別對應(yīng)交流發(fā)電機(jī)的U相、V相和W相的電流互感器，電流互感器一的次級線圈和電流互感器三的次級線圈分別作為一個中間電流互感器的初級線圈連接整流變壓器的次級線圈，電流互感器二的次級線圈直接連接整流變壓器的次級線圈，與電流互感器一連接的中間電流互感器的次級線圈連接同軸電位器的一個電位器后再連接調(diào)節(jié)器的第一個電壓輸入信號端(19)，與電流互感器三連接的中間電流互感器的次級線圈連接同軸電位器的另一個電位器后再連接調(diào)節(jié)器的第二個電壓輸入信號端(17)，同軸電位器連接兩個測量變壓器的次級線圈，兩個測量變壓器的初級線圈連接三個電流互感器的初級線圈，兩個測量變壓器的次級線圈連接調(diào)節(jié)器的第三個電壓輸入信號端(18)，整流變壓器的次級線圈中的一個通過串聯(lián)電阻連接調(diào)節(jié)器的同步信號輸入端(1)，調(diào)節(jié)器的輸出端(5)連接靜止整流器的共陽極端，勵磁機(jī)的勵磁線圈連接在靜止整流器的共陰極端與共陽極端之間，勵磁機(jī)的三相轉(zhuǎn)子繞組通過旋轉(zhuǎn)整流器連接交流發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子勵磁繞組，調(diào)節(jié)器包括可控硅元件，可控硅的元件的陽極通過串聯(lián)電阻連接靜止整流器中一個整流器的交流側(cè)、陰極連接整流器的共陽極。調(diào)節(jié)器還包括整流模塊，整流模塊的輸入端為三個電壓輸入信號端(17、18、19)，整流模塊的輸出端連接電壓整定模塊、基準(zhǔn)電壓和電源模塊、濾波穩(wěn)壓電源模塊，電壓整定模塊順次連接電壓實(shí)測模塊、有源低通濾波模塊、反相輸入放大模塊、比例積分電壓校正模塊、差動放大模塊、移相脈沖形成模塊、可控硅元件；同步信號輸入端(1)連接可控硅元件、過電壓保護(hù)模塊、同步整形限幅模塊，同步整形限幅模塊順次連接比較限幅模塊、鋸齒波發(fā)生模塊、移相脈沖形成模塊，過電壓保護(hù)模塊連接可控硅元件，濾波穩(wěn)壓電源模塊向有源低通濾波模塊、反相輸入放大模塊、比例積分電壓校正模塊、差動放大模塊提供電源，基準(zhǔn)電壓和電源模塊向移相脈沖形成模塊和比較限幅模塊提供基準(zhǔn)電壓和電源。

圖2中，K₁₄＝W₁/W₄為一個電流互感器的初次線圈與次級線圈的匝比，K′₃₂＝W′₃/W′₂為負(fù)載時整流變壓器次級線圈與初級線圈的匝比，U_φ為負(fù)載時交流發(fā)電機(jī)的相電壓，I為負(fù)載電流，i_f為直流側(cè)勵磁電流；L_f1為交流勵磁機(jī)的勵磁繞組的電感，r_f1為交流勵磁機(jī)的勵磁繞組的電阻；X_L為電抗器的每相感抗，X_C為諧振電容器的每相容抗。

圖4中，u_vu2：靜止整流橋(V1)交流側(cè)V相和U相之間的線電壓；u_vw2：靜止整流橋(V1)交流側(cè)V相和W相之間的線電壓；u₁：可控硅的陽極和陰極之間的電壓；u₂：穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值，即同步整形限幅電壓；u₄：比較放大器的基準(zhǔn)電壓；u₃：鋸齒波發(fā)生器的輸出電壓；u_GK：可控硅觸發(fā)極與陰極之間的電壓，可以看出，可控硅觸發(fā)脈沖為鋸齒波形，鋸齒波的區(qū)間大于180°，移相范圍夠?qū)?，調(diào)壓精度高。