同步电动机晶闸管励磁装置线路是怎样的

    目前，同步电动机基本上都采用晶闸管励磁装置励磁。晶闸管励磁装置有采用三相半控桥式和全控桥式的，也有采用单相半波式和全波式的，但它们的基本原理是类同的。

    采用单相半波式晶闸管励磁装置的线路如图50所示。

    图50    同步电动机晶闸管励磁装置线路

    工作原理：合上主电路隔离开关QS和油断路器QF，合上控制回路电源开关QF1，同步电动机MS开始全压异步起动，灭磁环节开始工作。灭磁环节由续流二极管VD1、晶闸管V1、二极管VD2、稳压管VS1、电位器RP1和电阻R1组成。

    同步电动机起动时，转子产生感应电压。在负半周，感应的交流电流经过放电电阻RF和VD1；在正半周，开始时感应交变电压未达到晶闸管V1整定的导通开放电压前，感应交流电流通过R1、RP1及Rf回路，这样外接电阻为转子励磁绕组电阻值的几千倍，所以励磁绕组相当于开路起动，感应电压急剧上升。当其瞬间值上升至晶闸管V1整定的导通电压时，V1导通，短接了电阻R1和RP1，使同步电动机转子励磁绕组BQ从相当于开路起动变为只接入放电电阻Rf起动，因此转子感应电压的峰值就大为减弱，直至此半周结束。电压过零时，V1没有维持电流而自行关闭。

    调整电位器RP1，可使晶闸管V1在不同的转子感应电压下导通工作，接入放电电阻Rf。可见，同步电动机在起动过程中，随着转子加速，转子励磁绕组所产生的感应交变电压半周经晶闸管V1、放电电阻Rf灭磁，半周经续流二极管VD1、放电电阻Rf灭磁。

    由异步起动转入同步运行的过程如下：交流励磁发电机G的励磁绕组BQG得到励磁电流，随着同步电动机的加速，G输出的电流经三相整流桥VD10~VD15整流送到A、B两点。

    同步电动机在整个起动过程中，其转子励磁绕组BQ所感应出的交变电压的频率和幅值随转子转速的升高而下降，Rf上的压降减小。同步电动机刚起动时，BQ感应出的交变电流在Rf上的压降大。此时电压降按转差率正负交变，是整步投励控制环节的信号源。这个信号经电阻R4降压、稳压管VS4削波、电阻R5限流后，送到三极管VT1的基极。

    在同步电动机被牵入同步运行前，负半周时（即C端为负、B端为正），三极管VT1因无基极电流而截止。此时电容C2经电阻R7被充电，但尚未达到单结晶体管VT2的峰点电压，故VT2截止。在正半周时，VT1得到基极偏压而导通，C2即经VT1放电，故VT2仍截止。

    当同步电动机被加速到准同步速度(即95%额定转速，转差率S=0.05)时，转子感应的电压不足以使晶闸管V1导通而关闭。由于转子励磁绕组感应出的交变电压的频率为每秒2.5周，负半周的延续时间比较长，电容C2的充电时间延长了。C2两端电压达到的单结晶体管VT2的峰点电压时，VT2导通，由VT2等组成的弛张振荡器发出脉冲信号，晶闸管V3触发导通。电容C3在VT2未导通前已通过电阻R2、R3、R8以及二极管VD3、VD6、VD7充电。当V3导通时，C3便通过脉冲变压器TM迅速放电，TM发出强脉冲，使晶闸管V2解发导通。此时将励磁电流送入同步电动机的转子励磁绕组，同步电动机被牵入同步运行。

    图中，二极管VD3～VD6、VD8、VD9起保护隔离作用，以防止投励环节中各元件受暂态过电压作用而损坏；二极管VD7构成C3的充电回路，同时它又能防止脉冲变压器TM的初级绕组出现过电压；电阻R6用以保证三极管VT1可靠截止。

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