同步发电机可控硅调节励磁装置excitation apparatus of synchronous generator regulated by SCR

利用可控硅调节同步发电机励磁电流的装置。随着电力系统负荷的变化，励磁自动控制系统自动调节发电机的励磁电流，以保证发电机的端电压或系统中某点电压为给定水平。此外，它还具有：控制发电机间无功率分配；提高同步发电机并列运行稳定性；改善电力系统的运行条件及实现水轮发电机组的强行减磁等功能。
可控硅自动调节励磁装置由测量比较、综合放大、移相控制（触发）、功率输出等部分组成(图1)。❶测量比较单元。测量发电机电压并变换为直流电压，与给定基准电压相比较，得出电压的偏差信号。它由测量、整流、滤波及比较整定等环节组成。
❷综合放大单元。对测量单元输出信号进行放大，为了获得良好的静态和动态调节性能，必要时还须综合其他装置送来的信号，如稳定信号、低励磁限制信号、补偿信号等(图2)。要求它能线性地综合各种信号，放大后得到适应移相触发单元所需要的控制电压。
❸移相触发（控制）单元。包括同步、移相、脉冲形成、脉冲放大等环节(图3)。它根据输入控制电压信号的大小，改变输送到可控硅的触发脉冲相位，即改变控制角，以控制可控硅整流电路的输出，而调节发电机励磁电流。
❹功率输出单元。由可控硅元件组成，有三相半控桥式与三相全控桥式两种，后者能实现“逆变”，有利于发电机“灭磁”。

图1 可控硅自动励磁调节装置的基本构成

图2 综合放大单元的输入信号

图3 移相控制单元的构成

调节装置工作过程如图4所示， 如装置工作在1点，发电机电压稳定在Uf1，各环节有相应工作点。若由于某种原因发电机电压升高，则有：

而阻止发电机电压的升高，最后稳定在接近于U_f电压水平上运行。电压降低时，有同样调节作用。

图4 调节装置工作过程

(a)测量比较部分特性； (b)综合放大部分特性；(c)移相控制部分特性； (d)可控整流桥控制特性；(e)发电机组特性