触发管测电压分级负荷平衡器制造技术

一种整装微型水轮异步发电机负荷平衡器。一组触发管的一端并联于双向可控硅的控制极，另一端分别接至不同移相角和不同分压比的阻容回路。对三相异步发电机来说，三相阻容回路参数参差整定，使内负载变化平滑连续。本实用新型专利技术具有电路简单，可靠性好，成本低廉，调整方便等优点。可普遍用于户办电站的整装微型水轮异步发电机上，作为稳频稳压装置。（*该技术在1998年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及用于取得所需输出值的发电机的控制装置，具体地说是一种整装微型水轮异步发电机负荷平衡器。目前公知的负荷平衡器有以下几种(1)采用数控技术和双向可控硅元件〔见一机部天津电气传动设计研究所编辑的《水电设备》1981年第3期第37～40页“小水电站电子负荷调节器”一文〕(2)采用电子线路和接触器方案〔见陕西省农机研究所1987年1月的“YFK－5S控制柜研制总结”〕(3)采用有整流滤波、放大元件的电子线路和双向可控硅方案〔见水电部小水电开发设计研究所1984年10月的“电子负荷控制器的应用与发展”〕以上各种负荷平衡装置电路复杂，成本高。本技术提供一种在整装微型水轮异步发电机允许的频率和电压变化范围内，线路简单，可靠性好，成本低廉的电力负荷平衡器。本技术的技术特征在于，把一相为一组的触发管的一端并联于双向可控硅的控制极，另一端分别接到具有不同移相角和不同分压比的阻容回路上。本技术与公知的同类装置相比。将触发管既作为信号检测元件，又作为触发控制元件，省去了放大元件或逻辑元件，具有线路简单，可靠性好，成本低廉等优点。附图是本技术的一种实施例，用于整装微型水轮三相异步发电机。附图说明图1是本技术电路结构图。其中 fA、 fB、 fC分别为发电机A、B、C三相的电压相量； 1、 2、 3分别为A相电压经移相与分压后施与触发管D1、D2、D3上的电压相量；TA、TB、TC为双向可控硅元件；G1、G2、G3分别为双向可控硅TA、TB、TC的控制极；RfA、RfB、RfC分别为A、B、C三相的内负载电阻器D1、D2、D3为触发管；C1、C2、C3、C4、C5为电容器；R1、R2、R3为电阻器，W1、W2、W3为电位器；N为中性线。图2是本技术与整装微型水轮三相异步发电机连接使用示意图。其中1为三相异步发电机；2为组合开关；3为主电容器；4为触发管测电压分级负荷平衡器；5为闸刀开关；6为辅电容器；7为外负载(或称用户负载)。图3是A相电压相量图。其中UfA为发电机A相输出电压相量，此处用作参考相量； 1、 2、 3分别为加至触发管D1、D2、D3上的电压相量；α1、α2、α3分别为 1、 2、 3的相位角。图4是A相电压波形图。其中UfA为发电机A相电压值；U1、U2、U3分别为加在触发管D1、D2、D3上的电压值；U1m、U2m、U3m是U1、U2、U3的幅值；ωt为相角座标；U为电压座标。图5是异步发电机工作状态下电压U与频率f的关系图。其中f是频率座标；U为电压座标。图6是触发管D1击穿时，U1波形图，其中Ud1为触发管D1的击穿电压值；UfA为发电机A相电压值；U1为加在触发管D1上的电压值；U为电压座标；ωt为相角座标；(90°－α1)为触发脉冲相位角。图7是触发管D2击穿时，U2波形图。Ud2是触发管D2的击穿电压值；UfA是发电机A相电压值；U2为加在触发管D2上的电压值；U为电压座标；ωt为相角座标(90°－α2)为触发脉冲相位角。图8是触发管D3击穿时，U3波形图。Ud3是触发管D3的击穿电压值；UfA是发电机A相电压值；U3为加在触发管D3上的电压值；U为电压座标；ωt为相角座标；(90°－α3)为触发脉冲相位角。图9是当U1m＞Ud1时，产生触发脉冲前移现象示意图。其中U1是加在触发管D1上的电压值；U1m是U1的幅值；UfA是发电机A相电压值；ωt是相角座标；U为电压座标；Ud1是触发管D1的击穿电压。现结合附图对本技术(以A相为例)的工作原理加以说明。图1所示的阻容回路，触发管D1、D2、D3上的电压相位角分别为α1、α2、α3有α1＜α2＜α3的关系；使电压幅值U1m、U2m、U3m有U1m＞U2m＞U3m的关系。整装微型水轮异步发电机组有一出轴，轴上安有皮带轮，可以通过皮带直接带动打米机之类的动力负荷。故发电机的电力负载为电阻性质或基本上是电阻性质的有功负载。当发电机的电力外负载减小时，在不改变进水闸门开度情况下，机组的频率f增大，发电机输出电压也随之增大，两者对应关系如图5所示。本技术实施例为三相结构，三相相同，现以A相为例进行分析。外负载减少引起UfA的增大，U1m、U2m、U3m均相应增大；当使得，U1m＝Ud1时，触发管D1在(90°－α1)处发出脉冲〔见图6〕双向可控硅在(90°－α1)处被触发导通，内负载电阻器RfA上流过电流，产生了一定量的内负载值。若外负载减少的较多，则有UfA增大的较多，因而会使U2m＝Ud2，触发管D2在(90°－α2)处发出触发脉冲〔见图7〕，使双向可控硅TA在(90°－α2)处被触发导通。内负载值进一步增大。若外负载减少的更多，则会使U3m＝Ud3，双向可控硅在(90°－α3)处被触发导通〔见图8〕，内负载值就增加的更多。也就是说，当外负载从满载开始减少时，双向可控硅上的触发脉冲，可以从无到有，从(90°－α1)处前移到(90°－α2)处，受双向可控硅控制的内负载从无到有，从小到大地变化，从而使内负载与外负载的总和保持不变，起到稳频稳压作用。应当指出的是，当U1m＞Ud1(或U2m＞Ud2，U3m＞Ud3)时，触发脉冲发出时刻向前移动，并产生一个脉冲列(见图9)。在正弦波形下，U1m比Ud1大5％时，脉冲前移角度为17.75°。如果波形顶部较平，那么触发脉冲随电压上升而前移的角度更大。就图1的A相而言，随外负载改变产生了三个移相触发区段。增加触发管和阻容回路数，可以使移相触发区段连续。本技术一相可设置三只触发管，它们的一端并联于双向可控硅的控制极，另一端分别接至具有不同移相角和不同分压比的阻容回路。对于整装微型水轮三相异步发电机来说，其负荷平衡器一相为一组，每组设置三只触发管，三相共有九只触发管，一相的三只触发管的一端并联于双向可控硅的控制极，另一端分别接至三个具有不同移相角和不同分压比的阻容回路。较好的方案是三相的阻容分压回路的参数参差整定，虽然某一相的移相触发区不连续，但对改变三相总的内负载而言，则形成一个基本上连续的可调节的工作段，这样可减少电路中的触发管和阻容回路数目。本技术可普遍用于户办电站的整装微型水轮异步发电机组上，作为稳频稳压装置。权利要求1.一种整装微型水轮异步发电机负荷平衡器，具有双向可控硅和内负载，本技术的特征在于，一相为一组的触发管的一端并联于双向可控硅的控制极，另一端分别接至具有不同移相角和不同分压比的阻容回路。2.根据权利要求1所述的负荷平衡器，其特征在于，一组有三只触发管，它们的一端并联于双向可控硅的控制极，另一端分别接至具有不同移相角和不同分压比的阻容回路。3.根据权利要求1或2所述的负荷平衡器，其特征在于，对于整装微型水轮三相异步发电机的负荷平衡器，一相为一组，一组三只触发管，三相共九只触发管，一组的三只触发管的一端并联于双向可控硅的控制极，另一端分别接至三个具有不同移相角与不同分压比的阻容回路，三相阻容分压回路的参数参差整定。专利摘要一种整装微型水轮异步发电机负荷平衡器。一组触发管的一端并联于双向可控硅的控制极，另一端分别接至不同移相角和不同分压比的阻容回路。对三相异步发电机来说，三相阻容回路参数参差整定，使内负载变化平滑连续。本技术具有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种整装微型水轮异步电机负荷平衡器，具有双向可控硅和内负载，本实用新型的特征在于，一相为一组的触发管的一端并联于双向可控硅的控制极，另一端分别接至具有不同移相角和不同分压比的阻容回路。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙超图，
申请(专利权)人：陕西机械学院，佛坪县轻工机械修配厂，
类型：实用新型
国别省市：61[中国|陕西]