发电机可控相复励恒压装置的原理是什么
1．TZ-F型可控相复励恒压装置
图1为TZ-F型可控相复励恒压装置原理图，是一种实用装置的电路。发电机功率630kW，基本相复励部分是电压绕组曲折联接的四绕组相复励，由于曲折连接，要按一定相序接线。复励阻抗LC处还接有谐振电容器，相复励经整流器输出的电流比发电机实际需要大一些。发电机励磁绕组并联有两个分流电路，一个分流电路由SCR1和电阻R构成，由电压校正器控制SCR1的分流量，形成可控硅直流侧分流的可控相复励；另一个分流电路由R0和 K1触点构成，通常该电路不接通，作为前一个分流电路的后备。当AVR及SCR1的可控部分发生故障时，切断SCR1分流电路，启用后备分流电路。后备分流是固定分流，不能达到可控分流的调压精度，但它保证可控分流发生故障时，发电机还能正常地继续供电。
图1原理图的右上角是可控分流与固定分流的切换控制电路，按下按钮开关SB1，继电器K1和K2得电，完成可控分流到固定分流的转换。
原理图左下方为电压校正器部分。测量变压器T的原边接发电机端电压。T有两组副边，分别为星形与三角形连接，接六相桥式整流器，再经阻容滤波、电阻分压。经过这样处理后，发电机端电压被变换成适当的直流电压信号。由于滤波环节的存在，使信号的变化延滞，动态性能变差，而六相整流的目的就是改善整流输出的波纹系数，从而使滤波环节的时间常数可以小一些。
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图1 TZ-F型可控相复励系统 |
稳压管二极管VDZ1、VDZ2和电阻R5组成电压比较电路，其两端的输入电压信号（R4上电压）与R5上输出电压信号的变化关系如图2所示。图中Uz表示稳压管的稳定电压值。选择工作点处于特性上升段中部，这样，在工作点附近输出变化正比于输入变化。
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图2 比较电路特性 |
输出信号经晶体管VD1放大及倒相，去控制变阻管 VD2对电容C3的充电速度，从而使单结晶体管VD3达到峰点电压Up1的时间受到控制。当 VD3达到Up1时突然导通，经R13发出脉冲触发VT1导通。
综上所述，当发电机端电压在相复励作用下仍存在电压偏差时，如电压偏高，那么UR4将比设定工作点电压偏高（反映发电机端电压变化），Uout也偏高，这样使 C3充电速度加快，VD3发脉冲时间提前，VT1的导通角变大，分流增大而励磁电流减小，从而使发电机端电压回归到UN；反之亦然。这样在相复励基础上，进一步提高了调压精度。
VD3等组成的弛张振荡器，由 VT1两端电压经 R14和稳压管 VDz3提供同步电源，当VT1导通后，使触发控制回路停止工作，C3上电荷放尽。当 VT1关断后，C3从零开始充电，保证 VT1的导通角只与当时的测量电压有关。
VT1导通后需要辅助电路帮助关断。原理图的右下方就是由 VT2等组成的辅助关断电路。变压器T1的60V副绕组的电压经半波整流和稳压管削波，得到幅值20V的梯形电压。电容器C9的充电时间常数约为0.01s，在工频50Hz交流电的半波时间内，C9上的电压只能充到13V左右，小于单结晶体管VD4的峰点电压（约15．7V），因而在梯形波的平顶期间不能产生脉冲。因VD4的峰点电压Up2=ηUbb+Ud，其中η为固有分压比，Ubb为基极间电压，Ud为发射结压降（约0.7V）。当电源梯形波进入后下降沿阶段时，Ubb随之减小，所以，Up2减小，在交流电正半周过零前的某一时刻VD4导通，发出脉冲触发VT2导通。当VT2导通时，电容器C6已由 T1的120V副绕组经整流器充电到峰值，这样，C6经VT2把反向电压加到VT1上，使之关断。
2．半波分流型可控相复励装置
图3为半波分流型可控相复励的一种线路图，其中相复励部分为典型的电流叠加型。AVR通过变压器T检测发电机端电压幅值的变化。T的副边接单相桥式整流器，经阻容滤波到双稳压管式比较桥。比较桥的输出用来控制可控硅VT的导通角。如图3所示，VT只有当交流励磁电路的W相为负时才能被触发导通。
二极管D1、电容器 等元件组成可控硅元件的du/dt抑制电路。变压器T2等元件组成阻尼电路，即防止调节振荡。电位器及相邻电阻、稳压管、二极管等组成限流电路。
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图3 半波分流型可控相复励 |
可控相复励恒压装置比不可控相复励多了自动电压调整器，进一步改进了电能质量，可使发电机的稳态电压变化率达到1％，且调试方便；但是由于多了一个自动电压调整器，使结构显得复杂。
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