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　　南華大學(xué)學(xué)報(bào)（理工版）同步發(fā)電機(jī)新型無(wú)刷勵(lì)磁系統(tǒng)的研宄盛義發(fā)，鄧國(guó)揚(yáng)，陳文光，王浩宇（南華大學(xué)電氣工程學(xué)院，湖南衡陽(yáng)421001）能逆變滅磁的勵(lì)磁系統(tǒng)。采用了光電系統(tǒng)和高速開(kāi)關(guān)器件。文中給出了詳細(xì)的電路，并對(duì)原勵(lì)磁系統(tǒng)和新型勵(lì)磁系統(tǒng)進(jìn)行了比較，勵(lì)磁控制系統(tǒng)是由同步發(fā)電機(jī)、勵(lì)磁功率單元及勵(lì)磁調(diào)節(jié)器共同組成的自動(dòng)控制系統(tǒng)。由圖可見(jiàn)，勵(lì)磁調(diào)節(jié)器檢測(cè)發(fā)電機(jī)的電壓電流和其他狀態(tài)量，然后按給定的調(diào)節(jié)準(zhǔn)則對(duì)勵(lì)磁功率單元發(fā)出控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)控制功能。在電力系統(tǒng)運(yùn)行中的各種比例調(diào)節(jié)器，在U（；b*U（；a區(qū)間內(nèi)都具有中線段ab所示的特性，即發(fā)電機(jī)電壓Ug升高時(shí)，調(diào)節(jié)器經(jīng)測(cè)量后，減小輸出電流。當(dāng)Ug降低時(shí)，它的輸出電流增大，它與勵(lì)磁機(jī)配合，控制發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子電流，實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)電機(jī)端電壓的自動(dòng)調(diào)節(jié)。

　　1.2新型無(wú)刷勵(lì)磁系統(tǒng)原理是新型無(wú)刷勵(lì)磁系統(tǒng)的原理接線圖。它的副勵(lì)磁機(jī)是永磁發(fā)電機(jī)，其磁極是旋轉(zhuǎn)的，電樞是靜止的，而交流勵(lì)磁機(jī)正好相反。交流勵(lì)磁機(jī)的電樞、可控硅整流元件、發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁繞組都在同一根軸上旋轉(zhuǎn)，所以它們之間不需要任何滑環(huán)與電刷等接觸元件，這就實(shí)現(xiàn)了無(wú)刷勵(lì)磁。

　　同時(shí)，與原無(wú)刷勵(lì)磁系統(tǒng)相比，新型勵(lì)磁機(jī)轉(zhuǎn)子上裝有高速開(kāi)關(guān)器件一IGBT三相橋，它的觸發(fā)電路采用光電系統(tǒng)，即其觸發(fā)電路為套在軸上旋轉(zhuǎn)的光環(huán)（暫稱為光轉(zhuǎn)子）勵(lì)磁機(jī)定子上裝有接成若干對(duì)極的勵(lì)磁繞組和光環(huán)靜止部分（暫稱為光定子），勵(lì)磁機(jī)控制器在綜合控制信號(hào)和同步發(fā)電機(jī)運(yùn)行參數(shù)的基礎(chǔ)上，將控制信息準(zhǔn)確無(wú)誤地傳遞到旋轉(zhuǎn)著的IGBT橋上的觸發(fā)電路，而且能實(shí)現(xiàn)逆變滅磁。

　　3光電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是光電系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)。信息源的被測(cè)量經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)處理后。被光電探測(cè)器接收，以電量形式輸出，再經(jīng)功率放大，得到觸發(fā)脈沖。

　　2元件參數(shù)的選擇和，實(shí)驗(yàn)的步驟分兩步。第一步為單相靜止式即光定子和光轉(zhuǎn)子都為靜止，使得兩者可靠的發(fā)射和接收，并能可靠的觸發(fā)IGBT.第二步把功率為30W的他勵(lì)交流不可控的勵(lì)磁機(jī)作了一定的改制，改制為功率為30W，電壓為12V的無(wú)刷勵(lì)磁系統(tǒng)，在ne= 1400r/min的同軸轉(zhuǎn)子上安裝光電系統(tǒng)和勵(lì)磁功率單元。并與Pw為120W，Uo為220V的同步發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組相接，同時(shí)去掉轉(zhuǎn)子繞組的電刷，便得到一個(gè)新型無(wú)刷勵(lì)磁系統(tǒng)的同步發(fā)電。

　　在單機(jī)正常運(yùn)行試驗(yàn)中，通過(guò)對(duì)無(wú)刷勵(lì)磁系統(tǒng)和新型無(wú)刷勵(lì)磁系統(tǒng)的電能質(zhì)量進(jìn)行分析，結(jié)果后者明顯優(yōu)于前者。

　　無(wú)刷勵(lì)磁系統(tǒng)新型無(wú)刷勵(lì)磁系統(tǒng)相差（°）一3結(jié)論及存在的問(wèn)題靜止實(shí)驗(yàn)時(shí)，通過(guò)輸入不同頻率的控制信號(hào)，該光電系統(tǒng)在頻率為0104Hz內(nèi)均能準(zhǔn)確的觸發(fā)IGBT.新型無(wú)刷勵(lì)磁系統(tǒng)的空間幾何結(jié)構(gòu)布局還待進(jìn)一步優(yōu)化。尤其是光轉(zhuǎn)子和光定子的空間布局關(guān)系到新型勵(lì)磁機(jī)的可靠性，特別是在變高速轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下。

　　系統(tǒng)還沒(méi)有兼顧調(diào)節(jié)器（AVR）、穩(wěn)定器（PSS）和線形最優(yōu)勵(lì)磁控制（IDEC）等諸多方面的協(xié)調(diào)考慮。