发电机可控相复励恒压装置有哪几种形式

摘要：分析发电机电压校正器怎样构成可控相复励恒压装置。按电压校正器与相复励部分组合形式的不同，常见的有：①可控移相电抗器形式；②可控电流互感器形式；③可控饱和电抗器分流形式；④晶闸管（SCR）分流形式等几种可控相复励恒压装置。

1．可控移相电抗器形式

可控移相电抗器形式如图1所示。移相电抗器的电抗值可变。由AVR输出的直流信号控制电抗器磁路的饱和程度，实现改变其电抗值，从而改变励磁电流电压分量的大小，起到校正电压的作用。

2．可控电流互感器形式

可控电流互感器的形式如图2所示。它是三绕组交流电流互感器加上一个直流控制绕组构成的可控电流互感器。由AVR输出的直流信号控制互感器铁芯的磁化程度，使互感器的变比发生变化（不再等于互感器的匝数比），从而改变副边输出电流即励磁电流的大小。

3．可控饱和电抗器分流形式

可控饱和电抗器分流形式如图3所示。电流叠加相复励输出励磁电流呈过励状态，由饱和电抗器L_sat适当分流来控制发电机端电压恒定。AVR输出的直流信号控制L_sat的铁芯磁化程度，即控制L_sat的电抗值大小，从而改变其分流大小。

以上三种虽形式不同，但应用原理相同，即利用磁路的非线性磁化特性来实现控制，如图4所示。从图中可以看出，只有交流磁势时，磁势变化对称于O轴，当磁势幅值在一定范围内变化时，其产生的磁通形状相似，两者幅值基本呈线性关系。对互感器来说，原、副边电压信号比（变比），等于原、副边的匝数比。对于单线圈的电抗器，其磁化曲线斜率基本不变，即电感为常数。但当磁路中加入直流绕组后，交流磁势信号偏移到右方，尽管交流磁势的幅值不变，但产生的交流磁通幅值明显减小，即“饱和”，此时，互感器的变比不再等于其匝数比，电抗器的电感值不再是常数，它们都受到直流磁势的控制；换言之，直流磁势变化时，将改变互感器的变比或电抗器的电抗值。 

4．可控硅分流形式

由电流叠加或电磁叠加型不可控相复励装置加分流可控硅，则构成了可控硅分流的可控相复励恒压装置。其AVR控制晶闸管的导通角，从而改变励磁电路的分流大小，以达到电压偏差的可控调节。其形式有交流侧分流、直流侧分流和半波分流三种，如图5所示。

交流侧分流类似于可控饱和电抗器分流形式，所不同的是后者是连续分流且体积大、重量重；而可控硅交流侧分流是断续分流，且有三组分别触发的三相晶闸管。可控硅的触发控制需要同步电源，由于调节对象为交流侧的励磁电流，它本身的相位相对于端电压有一定的变化范围，因此，要求同步电源能在励磁电流相位变化时，保证有足够宽的触发脉冲移相范围。

直流侧分流只需一组可控硅元件，因为是直流侧调节励磁电流，所以触发脉冲的同步电源也较简单。但它也有特别要求，晶闸管一旦被触发导通，自身无法关断，因此必须附加辅助关断电路。

半波分流型兼有上述两种形式的优点，既如同直流侧分流那样，只需一组可控硅元件，且同步电源较简单；又如同交流侧分流那样，可控硅能自然关断。