半导体变流技术与可控硅整流装置
一概述半导体变流技术是近代工业发展到半导体时代最典型的技术之一,他不仅在发电机励磁系统方面得到广泛的应用,在冶金、化工、机械制造、交通运输等各方面都得到广泛的应用。可以说,现代生活、生产无处不存在变流技术。半导体变流技术是现代励磁系统最基本的技术之一。在发电机励磁系统上他不仅取代了传统的直流励磁机,而且在励磁调节方面取代了传统的磁放大器、相复励变压器和整流器,甚至在灭磁方面也部分取代了磁场断路器和灭磁电阻的作用。现代发电机励磁系统中,从电源的变换到发电机励磁能量的提供,无处不存在变流技术的应用。本课程主要就半导体变流技术的几种典型应用和具体电路进行分析,同时介绍能达公司生产的STR系列整流装置的基本性能和技术指标。另外还利用一定的篇幅根据整流装置在现场的应用介绍一些装置的故障判断和处理方法。希望通过本课程能够对本公司生产人员在变流技术方面提供一定的帮助。
二变流技术的种类根据变流技术的应用和具体电路,我们将变流技术分成如下几类:单相半波整流单相全波整流单相桥式整流单相整流单相半波可控整流单相桥式半控整流单相桥式全控整流可控整流半导体变流不可控整流
三相零式整流三相桥式整流三相半控桥三相全控桥
不可控整流三相整流可控整流
f上面的分类只是按照应用最多的情况进行的分类,实际应用中远较上面的要多。比如六相整流、十二相整流等等。由于这些电路在励磁系统中应用的较少,我们在分类时就没有将他们列入。实际上,在早期的模拟式自动励磁调节器的电压测量回路中,为了保证测量电压的纹波系数,六相和十二相整流电路应用的还是很普遍的,只是现代微机励磁调节器采用交流电压采样方式以后,对测量电压的纹波要求相对降低了而不怎么采用了。
三单相整流电路31单相半波整流电路单相半波整流电路接线图及波形图见图一
e2、UdZBI2e2e1e2cIfzRfzUd045U2图一(a)单相半波整流电路原理图图一(b)单相半波整流电路波形图2πUdωt
单相半波整流是半导体变流技术中最基本的电路。他是利用半导体二极管的单向导电性,将交流电转换为直流电最基本的方法。由于二极管的单向导电性,变压器二次电压只有正方向电流才能够通过二极管而施加到负载上,而负方向由于二极管的阻断作用而不能施加到负载上,因此,负载上获得的平均电压仅为变压器二次电压的一半。由于存在二极管导通压降和变压器二次绕组的压降,故电路中:
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