可控硅整流器的快速熔断器保护

浅谈可控硅整流装置的调试与维护作者：李志强来源：《中国新技术新产品》2016年第17期摘要：可控硅的应用范围很广范。

它可用作硅整流，把交流电变成大小可调的直流电也可用作逆变，把直流成各种频率的交流电，还可用作直流电路或交流电路中的开关。

由于它具有体积小、重量轻、效率高、动作快、无噪声、操作维护方便等优点，在国防、航运、冶金、石油、机械制造等行业得到广泛应用。

可控硅技术已成为一项就用很广的电子新技术。

可控硅整流装置是指使用可控硅这种可控型的半导体器件进行整流的装置。

用处就是将交流变成直流，可用于直流电源、交直流电机控制控制等等。

关键词：可控硅；整流；调试；主回路保护；维修中图分类号：TD614 文献标识码：A一、可控硅整流装置的调试1.单相可控硅整流装置的调试（1）仔细检查主电路与控制电路的接线是否正确，特别要注意可控硅的控制极不要与其他部分发生短路，可控硅和散热器应拧紧。

（2）检查熔断器是否已装上。

（3）一般先调试控制电路，然后再调主电路。

（4）控制电路的调试步骤是：在控制电路接上电源后，先用示波器观察稳压管两端的电压波表，有无梯形波，再驼罕触发电路中电容两端的电压波形，有无锯齿波，最后调整触发电路中的电位器，看锯齿波的数目是否均匀变化。

否则要检查原因，排除冬天爷爷障后重新调试。

（5）电路的调试步骤如下：用调压器给主电路加一个低电压（10V～ 20V），用示波器观察阴阳极之间的电压波形，波形上有一部分是一条平线，它是可控硅的导通部分，调节触发电路时的电位器，波形是平线的长度跟随变化，表示可控硅导通角可调，电路工作正常，否则需检查原因，排除故障后重新调试。

待检查无误后，给主电路加上工作电压再复查一遍。

2.三相可控硅整流装置的调试单相可控硅整流装置的调试步骤对于三相可控硅装置同样适用，在三相装置中还应作如下的调试步骤：（1）检查三相电源的相序，按照要求的电源相序，接通主电路与控制电路。

（2）检查三相触发电路与主电路的相位一致性。

一、概述KGLF(W)微机控制同步电机励磁设备是集电子技术、现代控制理论、微机控制技术于一体的新一代同步电机励磁调节控制设备。

微机采用了美国Inter公司生产的CPU-80C196KC主芯片，在硬件设计上采用了CPU+PSD***两片主芯片结构，CPU外围控制芯片采用PSD813F1,该芯片具有1兆位的闪速（Flash）主存储器，16K位SRAM，256K位的Eeprom,及可编程逻辑控制单元，具有JTAG串行编程接口并允许在系统编程整个器件，具有在现场编程和修改软件功能，同时还设有一个RS232通讯接口，方便用户远程数据传输和集中电脑监控管理。

控制系统采用面模集中控制及显示，对电机投励、脉冲移相、功率因数、强励和电动机失磁、失压、失步、停机逆变报警功能实现了全数字控制；面膜数字显示励磁电流、励磁电压，并可在线修改多种功能参数，同时具有停机记忆功能。

控制系统的调节采用电流闭环控制。

单闭环控制即恒励磁电流调节；调节系统具有优良的性能，在外部扰动时迅速调节励磁电流，充分发挥同步电机自身的同步能力，以保证同步机的正常运行。

对其投励环节，微机通过单片机对转子感应频率数字测频处理后，当转子感应频率达到（5HZ）时微机输出全压信号，当转子感应频率达到（2.5HZ）时微机按顺极性投入励磁。

本设备对各种干扰进行了分别处理，整个控制部分采用金属外壳屏蔽密封处理，尤其适应灰尘较多的恶劣工作场所。

从而使本装置具有抗干扰能力强，起动性能好，起动过程平稳，控制精度高，运行性能稳定，调节方便等诸多优点，是传统模拟电路控制的替换产品，可广泛适应于拖动通风机、空气压缩机、球磨机、冶炼厂鼓风机等设备的同步电动机。

二、使用条件及命名规则2．1使用条件①海拔高度不超过2000米。

②环境温度不低于-10℃，不高于+40℃。

③ 无剧烈振动和冲击，垂直倾斜度不超过5度。

④ 空气最大相对湿度不超过90%（最低温度25℃，表面无凝露）。

⑤ 设备运行地点无导电尘埃，没有腐蚀金属或破坏绝缘的气体及导电介质。

第6章可控整流电路6.1 学习要求（1）了解晶闸管的基本结构、工作原理、特性曲线和主要参数。

（2）了解单相可控整流电路的可控原理和整流电压与电流的波形。

（3）了解单结晶体管及触发电路的工作原理。

6.2 学习指导本章重点：（1）晶闸管的基本结构、工作原理、特性曲线和主要参数。

（2）单相可控整流电路的可控原理和整流电压与电流的波形。

（3）单结晶体管及触发电路的工作原理。

本章难点：（1）单相半控桥式整流电路中晶闸管的选取。

（2）单相可控整流电路接电感性负载输出电压与电流的分析。

（3）单结晶体管触发电路的工作原理。

本章考点：（1）单相可控整流电路输出直流电压的计算。

（2）单相可控整流电路接电阻性负载输出电压的分析。

（3）单相半控桥式整流电路中晶闸管的选取。

6.2.1 晶闸管晶闸管又称可控硅，是一种可控的单向导通元件，有阳极A、阴极K和控制极G三个电极。

晶闸管的导通条件为：（1）在阳极和阴极之间加适当的正向电压U A K。

（2）在控制极和阴极之间加适当的正向触发电压U G K。

晶闸管一旦导通后，控制极就失去控制作用而维持阳极与阴极之间的导通，管压降约为1V左右。

晶闸管由导通变截止称为关断，关断条件为：（1）晶闸管阳极电流小于维持电流I H。

电子技术学习指导与习题解答120 （2）或将阳极与电源断开或给阳极与阴极之间加反向电压。

晶闸管的主要参数有：额定正向平均电流I F ，维持电流I H ，正向重复峰值电压U FR M ，反向重复峰值电压U R R M 。

若晶闸管工作时通过的电流为I V S O ，承受的最高正向电压为U F M ，最高反向电压为U R M ，则应按照下列各式选取晶闸管：I F ≥I V S OU FR M ≥FM )3~2(UU R R M ≥RM )3~2(U6.2.2 单相可控整流电路 1．单相可控半波整流电路（1）电阻性负载：电路及其电压与电流波形如图 6.1所示，导通角αθ-=180，控制角α的调整范围为0~180°。

发电机励磁系统原理及运行1.（发电机励磁系统图：）励磁系统构成及优缺点：励磁电源由励磁变引自发电机机端，通过可控硅整流元件直接控制发电机的励磁,这种励磁方式即为自并励可控硅整流励磁，其特点如下：（1）因采用可控硅整流器和无需考虑同轴励磁机时间常数的影响,故可获得较高的电压响应速度。

(2) 励磁变压器接到发电机端不受厂用电压的影响，但需起励电源。

（3）缺点：其一整流输出的直流顶值电压受发电机或电力系统短路故障形式和故障点远近的影响，缺乏足够的强励能力。

其二由于自并励可控硅整流励磁系统的发电机短路电流衰减较快，对发电机带延时的后备保护可靠动作不利。

为此，过流保护可采用电流启动记忆，由复合电压或低电压闭锁的延时保护。

2. 发电机励磁装置:(1) 励磁装置组成:并联励磁变、可控整流装置、励磁调节器、灭磁及转子过电压保护、起励回路。

(2) 并联励磁变压器：型号:SCLLB-1800KVA / 容量:1800kVA一次电压15.75KV 二次电压:0.6kv接线Y/△ -11••••• 自并励励磁系统的励磁变压器不设自动开关，只设有隔离刀闸。

励磁变装设过流保护，该保护动作引跳出口油开关及灭磁开关。

励磁变接在主变底压侧,不受系统及厂用电影响。

•（3) 可控硅整流回路:（整流回路原理图：）以单相半波整流电路为例说明可控硅整流电路的工作原理。

要使可控硅导通，必须在可控硅的阳极及控制极同时加正向电压，并且使流过可控硅的阳极电流大于它的维持电流。

当阳极加反响电压，或流过可控硅阳极的电流小于维持电流时，可控硅截止。

从可控硅承受正向电压开始，到可控硅导通为止，这一段区间为控制角。

改变控制角的大小，可调整可控硅输出电压的大小。

可控硅整流电路可输出连续可调的直流电压。

主整流器采用三相全控桥,2个功率柜并列运行。

整流元件采用晶闸管整流，•每个功率柜额定功率输出2000A。

整流柜为强迫风冷式。

风机设有主、备用电源,互为备用(•主、备用电源:均用机旁I II段电源)。

绝缘技术监督上岗员：发电机技术监督试题及答案五1、问答题发电机进行气体置换为什么要使用中间气体？正确答案：氢气与氧气混合能形成爆炸性气体，遇到明火即能引起爆炸。

氮气、二氧化碳气体是一种惰性气体，它们与氢气混合或（江南博哥）与空气混合不会产生爆炸性气体，所以发电机进行气体置换首先向发电机内充二氧化碳（氮气）去赶空气或氢气，避开空气和氢气接触所产生爆炸性气体。

2、问答题为什么频率变调有功，电压变调无功？正确答案：频率的高低与发电机的转数有关，f=np/60，而转数n的高低又与作用在发电机轴上的力矩平衡情况有关，发电机输出有功时，有功电流中发电机组轴上要产生阻力矩，它由原动机的主力矩来平衡，主力矩克服阻力矩和摩擦力矩等，而使发电机以额定转数转动。

当系统有功负荷增加时，各台发电机的有功电流增加。

发电机轴上的阻力矩也就增大，此时如果不增加主力矩，即开大主汽门，则发电机的转数就要下降，频率就会降低，要维持频率不变，即维持转速不变，就要增加主力矩，开大主汽门，也就是条有功。

反之，当系统有功出现余额时，频率就要升高，这时就要减少主力矩、关小主汽门，即减少有功。

电压的波动，主要是由无功负荷引起的，有功负荷对电压的波动也有影响，只是小些，所谓无功不足电压低，是指无功供不应求，即感性负载大。

因感性负载对发电机产生去磁电枢反应，是气隙的磁场被消弱，端电压被降低，要使端电压维持不变，就需增转子的电流用以补偿去磁电枢反应部分，因此，电压要变调无功。

3、单选发电机气体置换一般在（）状态下进行A.转子静止状态下进行B.在转子盘车转动状态C.转子静止或盘车状态D.发电机启动状态正确答案：C4、判断题同步发电机失去励磁时，无功电力表指示为零。

正确答案：错5、判断题同步发电机定子的旋转磁场旋转的方向与三相电流的相序相反。

正确答案：错6、填空题运行中定子线圈冷却水中断不允许超过（）秒。

正确答案：307、问答题发电机升压过程中为什么要监视转子电流、定子电流？正确答案：发电机启动升压过程中，监视转子电流的目的：1）监视转子电流和与之对应的定子电压，可以发现励磁回路有无短路。

整流操作规程一、整流系统简介1.工作原理35KV高压交流电通过整流变压器降压为低电压大电流交流电后送往整流器，利用晶闸管的单向导电性将交流电变成直流电，通过直流母排及直流刀开关将直流电送往电解槽，供电解槽电解Nacl溶液。

2.设备组成整流系统是指由交流高压配电设备、整流变压器、整流器、直流母排、直流刀开关、纯水冷却装置、直流电流电压交换测量系统，以及与之配套的控制保护装置组成的一个整体。

3.生产目的交流电通过整流系统后变成直流电向电解槽供电，使电解槽中的Nacl溶液在直流电的作用下发生化学反应，生成H2、cl2、NaoH等，是氯碱工业的大电流直流电源。

二、主要设备简介1.整流变压器（1）型号及型号各字母含义型号：ZHSFPT—14227/35型号各字母含义：Z—整流；H—电化电解；S—三相；F—风冷；P—强迫油循环；T—有载调压；14227—额定容量（KV·A）；35—额定电压（KV）。

（2）工作原理电磁感应原理。

（3）保护装置：轻重瓦斯、过负荷、温度、过流、速断、压力释放。

（4）结构组成及各部件作用。

①线圈：构造电路，以变换电流电压等。

②铁芯：形成磁路，是电磁感应不可缺少的。

③油枕：储存变压器油。

④呼吸器：吸收进入变压器油枕空气中所含的水分，以防变压器油绝缘降低。

⑤高低压引出线：引出高压低压。

⑥压力释放阀：当变压器内部压力过大时，释放压力保护变压器。

⑦气体继电器：变压器内部有气体时能发出信号，变压器内部严重故障时能切断变压器电源。

⑧温度计：测量变压器上层油的温度。

⑨套管：固定引出线绝缘。

⑩冷却系统：冷却变压器油给变压器降温。

（5）变压器油风冷却装置变压器风扇：功率 1.1KW；转速 910r/min; 额定电流 3.2A；额定电压380V（三相）油泵：功率1.5KW；转速 1440r/min；扬程 8m油风冷却器：额定冷却容量 120KW；进口油温 75℃；入口风温 35℃；油流量40T/h风流量 28000m³/h; 电功率 3.7KW冷却器总控柜：型号DYF—120×3；进线电压AC 280V；允许波动范围10%；进线方式三相四线；频率 50HZ；功率 11.1KW2.整流柜（1）KHS—15000A/400V（2）工作原理利用晶闸管的单向导电性和改变晶闸管控制角调压，将交流电变成可调的直流电。

直流系统技术问答1、FM系列新蓄电池在前(B)次循环期内达到额定容量的95％以上，即为合格。

(A)4；(B)5；(C)8；(D)10。

2、新安装或大修后的铅酸蓄电池进行放电容量试验的目的是为了确定其(B)。

(A)额定容量；(B)实际容量；(C)终止电压；(D)放电电流。

3、铅酸蓄电池最外边的两块极板(B)。

(A)都是正极板；(B)都是负极板；(C)一块是正极板，一块是负极板；(D)没有严格规定。

4、GNG系列蓄电池当碳酸钾的含量大于(D)g／L时，应更换电解液。

(A)20；(B)30；(C)40；(D)50。

5、固定型铅酸蓄电池充电末期端电压为(C)V。

(A)2．30—2．40；(B)2．40～2．50；(C)2．70～2．80；(D)2.80～2.85。

6、GNG型镉镍蓄电池用1倍率放电制放电，终止电压为(C)v。

(A)1．2；(B)1．1；(C)1．0；(D)0．9。

7、镉镍高倍率蓄电池充电时，单体电池所需充电电压按1.9—2.0V计算。

充电终了时，充时电压一般为(B)V。

(A)1．5～1．6；(B)1．6～1．7；(C)1．8—1．9；(D)1.9-2.08、用电压表检查直流系统接地时，电压表的内阻应大于(B)。

(A)1000Ω／V；(B)2000Ω／V；(C)3000Ω／V；(D)5000Ω／V。

9、蓄电池1h放电率比10h放电率放出的容量(B)。

(A)大；(B)小；(C)相等；(D)大小不一定。

10、当铅酸蓄电池在充电中发现溶液颜色混浊不清时，如果液面泡沫颜色为褐色，则是由于(B)所引起的，会使电容量降低，因此，一般都应及时更换电解液。

(A)铅微粒多；(B)二氧化铅微粒多；(C)硫酸铅微粒多；(D)含有锰杂质。

11、将配好的电解液注入铅酸电池的槽中，由于极板的化学反应，电解液的密度将降低，此时应(D)调制。

(A)不；(B)用浓硫酸；(C)用密度为1．4稀硫酸；(D)用密度相同的电解液。

发电部培训专题（发电机的励磁系统）（因为目前我公司的励磁系统的资料还没有到，该培训资料还是不全面的，其间还有许多不足之处希望大家批评指正）我厂励磁系统采用的是机端自并励静止励磁系统，全套引入ABB公司型号为UNITROL5000励磁系统。

发电机励磁系统能够满足不超过额定励磁电压和额定励磁电流倍情况下的连续运行。

励磁系统具有短时间过负荷能力，励磁强励倍数为2倍，允许强励时间为20秒，励磁系统强励动作值为倍的机端电压值。

我厂励磁系统可控硅整流器设置有备用容量，功率整流装置并联支路为5路。

当一路退出运行后还可以满足强励及额定励磁电压和额定励磁电流倍情况下的连续运行工况；当两路退出运行时还可以满足额定励磁电压和额定励磁电流倍情况下的连续运行工况，但闭锁强励功能。

5路整流装置均设有均流装置，均流系数不低于95%。

整流柜冷却风机有100%的额定容量，其通风装置有两路电源供电并可以自动进行切换。

任意一台整流柜或风机有故障时，都会发生报警。

每一路整流装置都设有快速熔断器保护。

我厂励磁系统主要包括：励磁变、励磁调节器、可控硅整流器、起励和灭磁单元几个部分。

如图所示：我厂励磁变采用三相油浸式变压器，其容量为7500KV A，变比为，接线形式为△/Y5形式，高压侧每相有3组CT ，其中两组分别提供给发变组保护A、C柜，另一组为测量用。

低压侧设有三组CT其中两组分别提供给发变组保护A、C柜，另一组为备用。

高压侧绝缘等级是按照35KV设计的，它设有静态屏蔽装置。

我厂励磁调节器采用的是数字微机型，具有微调节和提高暂态稳定的特性。

励磁调节器设有过励限制、过励保护、低励限制、电力系统稳定器、过激磁限制、过激磁保护、转子过电压和PT断线保护单元。

自动调节器有两个完全相同而且独立的通道，每个通道设有独立的CT、PT稳压电源元件。

两个通道可实现自动跟踪和无扰动切换。

单通道可以完全满足发电机各种工况运行。

自动调节器具备以下4种运行方式：机端恒压运行方式、恒励磁电流运行方式、恒无功功率运行方式、恒功率因数运行方式。

IGBT与晶闸管两者都是开关元件，IGBT驱动功率小而饱IGBT的栅极G和发射极E1.整流元件（晶闸管）简单地说：整流器是把单相或三相正弦交流电流通过整流元件变成平稳的可调的单方向的直流电流。

其实现条件主要是依靠整流管,晶闸管等元件通过整流来实现.除此之外整流器件还有很多,如:可关断晶闸管GTO,逆导晶闸管，双向晶闸管，整流模块,功率模块IGBT,SIT,MOSFET 等等,这里只探讨晶闸管.晶闸管又名可控硅,通常人们都叫可控硅.是一种功率半导体器件,由于它效率高,控制特性好,寿命长,体积小等优点,自上个世纪六十长代以来,获得了迅猛发展,并已形成了一门独立的学科.“晶闸管交流技术”。

晶闸管发展到今天，在工艺上已经非常成熟，品质更好，成品率大幅提高，并向高压大电流发展。

目前国内晶闸管最大额定电流可达5000A，国外更大。

我国的韶山电力机车上装载的都是我国自行研制的大功率晶闸管。

晶闸管的应用：一、可控整流如同二极管整流一样，可以把交流整流为直流，并且在交流电压不变的情况下，方便地控制直流输出电压的大小即可控整流，实现交流——可变直流二、交流调压与调功利用晶闸管的开关特性代替老式的接触调压器、感应调压器和饱和电抗器调压。

为了消除晶闸管交流调压产生的高次谐波，出现了一种过零触发，实现负载交流功率的无级调节即晶闸管调功器。

交流——可变交流。

三、逆变与变频直流输电：将三相高压交流整流为高压直流，由高压直流远距离输送以减少损耗，增加电力网的稳定，然后由逆变器将直流高压逆变为50HZ三相交流。

直流——交流中频加热和交流电动机的变频调速、串激调速等变频，交流——频率可变交流四、斩波调压（脉冲调压）斩波调压是直流——可变直流之间的变换，用在城市电车、电气机车、电瓶搬运车、铲车（叉车）、电气汽车等，高频电源用于电火花加工。

五、无触点功率静态开关（固态开关）作为功率开关元件，代替接触器、继电器用于开关频率很高的场合晶闸管导通条件:晶闸管加上正向阳极电压后，门极加上适当正向门极电压，使晶闸管导通过程称为触发。

可控硅整流装置的工作原理及保护措施作者：贾通均王井泉来源：《城市建设理论研究》2013年第09期摘要：在整流装置过载或输出短路时，保护措施能起到安全保护功能，归结为限流保护和过电流保护。

这两种保护是否可靠，直接影响控硅整流装置的质量，代表着控硅整流装置的水平。

本文主要介绍了相控可控硅整流装置的控制原理，及限流、过电流保护在相控可控硅整流充电装置的应用。

关键词：可控硅整流装置开环控制闭环控制限流与过电流保护中图分类号： U264.3+71 文献标识码： A 文章编号：1 概述相控整流充电装置不论在电力系统还是在现代工业的各行各业中已得到广泛应用。

例如在电力系统中，即可作为系统控制、保护的工作电源，又可作为蓄电池的充电装置。

可控硅整流装置要安全运行，必须有可靠的保护措施。

在整流装置过载或输出短路时，保护措施能起到安全保护功能，归结为限流保护和过电流保护。

这两种保护是否可靠，直接影响控硅整流装置的质量，代表着控硅整流装置的水平。

2 可控硅整流装置的控制原理可控硅是可控硅整流元件的简称,是一种具有三个PN 结的四层结构的大功率半导体器件,一般由两晶闸管反向连接而成.它的功用不仅是整流，还可以用作无触点开关以快速接通或切断电路，实现将直流电变成交流电的逆变，将一种频率的交流电变成另一种频率的交流电等等。

可控硅和其它半导体器件一样，其有体积小、效率高、稳定性好、工作可靠等优点。

它的出现，使半导体技术从弱电领域进入了强电领域，成为工业、农业、交通运输、军事科研以至商业、民用电器等方面争相采用的元件。

可控硅整流就是利用可控硅整流元件把交流电变换成大小可调的直流电。

以单相全桥为例，可控硅整流装置的输出电压Ud与可控硅控制角α之间的关系如下式：Ud=0.9Uz1cosαUd：可控硅整流装置输出电压；Uz1：整流变压器二次侧线电压；α：可控硅控制角由上式可以看出，可控硅整流装置的输出电压与可控硅控制角α有关。

α实际上由控制电压Uy决定.即当Uy增加时，α增大，则Ud减小；当Uy减小时，α减小，Ud增大。

电气二次专业技师知识试卷一、选择题(请将正确答案的代号填入括号内,每题1分,共33题)12(Lb2A3206).按照部颁反措的要求，防止跳跃继电器的电流线圈与电压线圈间耐压水平应( )。

(A)不低于2500V、2min的试验标准；(B)不低于1000V、1min的试验标准；(C)不低于2500V、1min的试验标准；(D)不低于1000V、2min的试验标准。

答案:B18(Lb2A5212).检查微机型保护回路及整定值的正确性( )。

(A)可采用打印定值和键盘传动相结合的方法；(B)可采用检查VFC模数变换系统和键盘传动相结合的方法；(C)只能用从电流电压端子通入与故障情况相符的模拟量，使保护装置处于与投入运行完全相同状态的整组试验方法；(D)可采用打印定值和短接出口触点相结合的方法。

答案:C21(Lb2A3215).继电保护的“三误”是( )。

(A)误整定、误试验、误碰；(B)误整定、误接线、误试验；(C)误接线、误碰、误整定；(D) 误碰、误试验、误接线。

答案:C26(Je2A2301).利用纵向零序电压构成的发电机匝间保护，为了提高其动作的可靠性，则应在保护的交流输入回路上( )。

(A)加装2次谐波滤过器；(B)加装5次谐波滤过器；(C)加装3次谐波滤过器；(D)加装高次谐波滤过器。

答案:C27(Je2A3302).发电机转子绕组两点接地对发电机的主要危害之一是( )。

(A)破坏了发电机气隙磁场的对称性，将引起发电机剧烈振动，同时无功功率出力降低；(B)无功功率出力增加；(C)转子电流被地分流，使流过转子绕组的电流减少；(D)转子电流增加，致使转子绕组过电流。

答案:A28(Je2A3303).变压器过励磁保护是按磁密B正比于( )原理实现的。

(A)电压U与频率f乘积；(B)电压U与频率f的比值；(C)电压U与绕组线圈匝数N的比值；(D)电压U与绕组线圈匝数N的乘积。

答案:B30(Je2A3305).来自电压互感器二次侧的4根开关场引入线(U a、U b、U c、U n)和电压互感器三次侧的2根开关场引入线(开口三角的U L、U n)中的2个零相电缆U n，( )。

电炉可控硅整流器应用与故障处理（廖国斌）2 电炉可控硅整流器应用与故障处理2.1直流电弧炉装备特点及冶炼工艺世界上最先发明使用的炼钢电弧炉是直流电弧炉。

因受限于电力电子器件容量的制约，制造大容量直流电弧炉整流器很困难，曾一度停顿而走交流电弧炉发展道路。

随着大容量整流装臵的开发应用和电子计算机技术的发展，通过交直流两种电弧炉的运行比对，发现直流电弧炉比交流电弧炉在吨钢电耗与电极消耗方面具有一定的优势。

自1989年起世界上又兴起了大型直流电弧炉建设高峰期，在日本东京制铁一座160吨直流电弧炉于1989年8月投产之后，仅1995至1996两年时间世界上就有近25座大型直流电弧炉投入运用。

近阶段，一方面高阻抗交流电弧炉技术的发展缩小了与直流电弧炉在消耗指标上的差距，但同时直流电弧炉整流器与底电极的可靠性也不断提高，因而呈现出交直流大容量电弧炉并存格局。

目前国内设计制造超高功率直流电弧炉的能力还相当有限，最高仅达到50吨直流电弧炉，最主要制约因素是大容量电力电子装臵的制造技术，所以当前国内运行的大功率直流电弧炉成套设备基本都是引进，如苏钢100吨、兴澄特钢100吨、特钢100吨、杭钢80吨、宝钢150吨等。

国外直流电弧炉最有代表性的公司：法国IRSID、德国ABB、MAN/NKK、WoestAlpine、Fuchs、US/CLECIM等。

所制造的直流电弧炉均向超大功率发展，其技术和产品各厂商均体现了各自的设计特点，经国内实际运用检验，以稳定性来看，ABB的产品较好，而US/CLECIM 公司因无直接生产厂家作技术支持，产品的运行稳定性较差。

钢150t超高功率双炉壳直流电弧炉是由法国CLECIM公司整体引进的。

图2－１所示为直流电弧炉冶炼电源基本回路组成。

电炉的供电电源是由三套整流器装臵EB51、EB52和EB53组成，整流器输出的负极连接到炉顶石墨电极，正极经底电极切换开关连接到两个炉底底电极中的一个，冶炼时石墨顶电极和底电极经炉内的废钢或钢水之间产生电弧，形成炉内能量的供给源。

励磁系统一、概述发电机是将旋转的机械能量转换成三相交流电的设备，在这个过程中，为满足系统运行的要求，除原动机提供动能外，它本身还需要有个可调直流磁场，以适应运行工况的变化，这个可调磁场的直流励磁电流称为发动机的励磁电流，为发动机提供可调励磁电流，构成发动机的励磁电流二、组成励磁系统由二个部分组成：第一部分是励磁调节器，它是感受发动机电压及其运行工况变化时，自动的调节励磁功率单元的输出的励磁电流的大小。

来满足系统运行的要求。

第二部分是励磁系统的功率单元（包括整流装置及交流电源）,他为发动机的励磁绕组提供直流励磁电流。

三、励磁调节器功能配置：1、运行控制方式：恒机端电压闭环方式、恒转子电流闭环方式、恒无功功率运行（选用）、恒功率因数运行（选用）、系统电压跟踪（选用）机端电压闭环调节：它是最基本、最常用的励磁控制方式，也是励磁运行的主要运行方式，电压闭环调节方式以发电机端电压作为调节量，调节目的是维持发电机端电压以参考值一致，而参考值则主要由增磁命令（远方或就地）和减磁命令（远方或就地）进行增加和减小。

发电机空载时，电压参考值变化，使机端电压也随之变化；发电机负载时，电压参考值变化，仍然使机端电压也随之变化，同时引起发电机无功功率的更大变化。

励磁电流闭环调节：他是常规励磁控制方式，主要在励磁试验或电压闭环故障是使用，励磁电流闭环调节方式以发电机励磁电流作为调节变量，调节目的是维持发电机励磁电流与电流参考值一致，而励磁电流参考值则主要由增减磁命令进行增加或减少。

2、升压方式：零起升压、软起励升压、预置值升压投励操作：待现场满足机组起励升压条件，灭磁开关及灭磁回路相应开关均合闸。

首先通过调节器“就地增磁”“就地减磁”把手调整发电机端电压参考值，然后按励磁调节器“就地投励”把手，发电机即起励升压至相应值。

零起升压：上电后，定值中一般默认“软起励升压”功能投入。

如果要进入零起升压，则进入人机界面中“整定定值”之“功能选择开关定值”菜单中，选择“软起励”功能退出。

一.概述同步发电机可控硅装置是一种励磁功率直接取自于发电机定子电压和电流，无须交直流励磁机的直接静止励磁装置。

它可与几百至几千瓦的汽轮机、水轮机、柴油发电机配套、在大电网、孤立电网等各种电网条件下均能安全、可靠、持久的运行。

即适于发电机、也适于调相机；可作新机组配套，也可作老机组技术改造之用。

二. 可控硅励磁装置的工作原理KGLF—11F可控硅励磁装置可分为励磁主回路和控制回路两部分。

励磁主回路的工作原理如下：整流变（ZB）将发电机出口端电压10KV降至---V作为发电机的励磁电流。

三只可控硅（1Kz、2Kz、3Kz）与三只二极管（1Z、2Z、3Z）组成三相桥式整流，将ZB次级的交流电变成直流电，经电刷引入发电机转子绕组，提供励磁电流。

通过控制回路改变可控硅（1Kz、2Kz、3Kz）的导通角，就可以改变整流桥的输出电压（即发电机的励磁电压），从而改变发电机的感应电势（即发电机的空载电压）和接入系统运行时的出口电压。

控制回路分为调差、整流滤波、检测放大、移相触发、自动调节（手动调节）以及空励限制和过励限制几个部分：调差单元：电压信号取自发电机出口端电压互感器YH。

电流信号取自发电机出口端电流互感器1LH，经调差电阻1—10Ra，接入三相桥式整流电路，使整流桥的输出电压不但与发电机端电压成正比，而且与发电机输出的无功功率成正比。

起到无功补偿器的作用。

改变调差电阻的位置，就可以改变发电机的调差特性（即发电机端电压变化时，发电机无功的变化特性）调差率在10%范围内多可调。

整流单元：由7Db—12Db组成，7R与1C组成L型滤波，除掉杂波干扰。

输入信号加到检测桥上与1W整定值相比较，得出差值信号，差值信号再经过放大监测限幅，输出至移相触发单元。

移相触发单元的作用就是根据差值信号的大小来调整可控硅触发脉冲的相差，当发电机电压升高或无功输出减少时，可控硅的触发后移使主励磁主回路的电压下降。

反之当发电机电压降低时或无功输出增加时，可控硅触发脉冲前移使主励磁主回路的电压上升。

整流题库一(总9页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除整流题库一一.填空题：1. 我厂可控硅整流器为接线。

答：三相全控桥式、同相逆并联接线2. 我厂可控硅整流器采用进行触发，脉冲宽度一般在左右，两个脉冲间隔。

答：双窄脉冲；18°；60°3. 我厂可控硅整流器冷却水（副水）有路，分别为，正常使用。

答：2；溴化锂冷媒水和系统水；溴化锂冷媒水4. 我厂隔膜碱整流变的额定容量是 KVA, 网侧电压 KV,网侧电流范围 A, 阀侧电压范围 V, 阀侧电流 A。

答： 23400；35；211-393；151-281；7065×45. 我厂隔膜碱整流变采用型有载调压开关，共有档，型号为。

答：CM；27；CMⅢ-600Y/63B-14271W6. 我厂可控硅整流器电流给定有种，分别为，正常使用。

答： 2，模拟给定和数字给定；模拟给定7. 我厂隔膜碱整流器每个桥臂由晶闸管并联，同一桥臂快熔熔断报警，快熔熔断封脉冲。

答： 6只；1只；3只8. 电阻和电导从两个不同方面来说明导体的性质，导体的电阻越大，它的电导就越，电导与电阻互成关系，即。

1答：小；倒数；G=R9.半导体是指导电能力介于和之间的物质，如硅（Si）等。

答：导体；绝缘体；锗（Ge）10.晶体三极管有三个电极分别称为、和，用字母、、表示答：发射极；基极；集电极；e；b；c11.可控硅内部由四层半导体交叠而成，有三个结，外部引出三个电极，分别称为、和，分别用、、表示。

答：PN；阳极；阴极；控制极（门极）；A；K；G12.在单相整流电路中，可控硅的导通角和控制角的电角和是，控制角越大，导通角。

答：180°；越小13、电感在直流电路中感抗最，电容在直流电路中容抗最。

答：小；大14.在负载电压较低时一般采用整流电路；在负载电压较高时一般采用整流电路。

晶闸管基础知识一可控硅是硅可控整流元件的简称，亦称为晶闸管。

具有体积小、结构相对简单、功能强等特点，是比较常用的半导体器件之一。

该器件被广泛应用于各种电子设备和电子产品中，多用来作可控整流、逆变、变频、调压、无触点开关等。

家用电器中的调光灯、调速风扇、空调机、电视机、电冰箱、洗衣机、照相机、组合音响、声光电路、定时控制器、玩具装置、无线电遥控、摄像机及工业控制等都大量使用了可控硅器件。

二、可控硅的用途可控硅被广泛应用于各种电子设备和电子产品中，多用来作可控整流、逆变、变频、调压、无触点开关等。

家用电器中的调光灯、调速风扇、空调机、电视机、电冰箱、洗衣机、照相机、组合音响、声光电路、定时控制器、玩具装置、无线电遥控、摄像机及工业控制等都大量使用了可控硅器件。

三、可控硅的优点可控硅具有耐压高、容量大、效率高、可控制等优点。

四、可控硅的分类按其工作特性，可控硅（THYRISTOR)可分为普通可控硅（SCR）即单向可控硅、双向可控硅（TRIAC)和其它特殊可控硅。

五、主要参数可控硅的主要参数:1 额定通态电流（IT)即最大稳定工作电流，俗称电流。

常用可控硅的IT一般为一安到几十安。

2 反向重复峰值电压（VRRM)或断态重复峰值电压（VDRM），俗称耐压。

常用可控硅的VRRM/VDRM一般为几百伏到一千伏。

3 控制极触发电流（IGT)，俗称触发电流。

常用可控硅的IGT一般为几十微安到几十毫安。

六、封装形式常用可控硅的封装形式有TO-92、TO-126、TO-202AB、TO-220、TO-220AB、TO-3P、SOT-89、TO-251、TO-252等。

七、主要厂家主要厂家：ST、PHILIPS 、MOTOROLA、NEC、MITSUBISHI、TOSHIBA、TECCOR、SANKEN 等。

§1.整流元件（晶闸管）简单地说：整流器是把单相或三相正弦交流电流通过整流元件变成平稳的可调的单方向的直流电流。

变频器控制的交流调速系统，电机的转矩（电流）响应速度很快，应该是30ms以内吧（西门子工程型变频器给出的参数）；而直流调速装置呢，转矩（电流）给出的响应时间是50ms以内吧（西门子直流调速器给出的参数）电机+控制如果是工程型的，直流便宜，交流贵；如果不是工程型的，是通用型的，那可能就差不多了。

这是价格从使用上，直流的系统干扰远远小于交流系统，所以运行可靠；但直流电机需要维护，交流电机可以基本免维护。

答复2:热轧是典型的冲击负载，瞬时很高，但平均负载率很低。

通常在设计时都为了节约成本，充分利用电动机和装置的过载特性。

有曲线可查的。

建议再看看手册的9.15章节《功率部分的动态过载能力》答复3:装置允许超过限幅一段时间的，可调。

23答复4:1、p171、p172的限流作用不是万能的，它们的限流反应速度是有限的。

2、对于你这种咬钢时的瞬时电流冲击，6ra70的控制器的调节速度是有些跟不上来的，它调节电流不超过某个值是需要一定的时间的。

3、你还可以这样来理解，比如说6ra70的输出瞬时短路，这个时候你难道还能指望因为p171限制了电流，而70可以正常工作使电流值不超过100%吗。

答复5: 9.15功率部分的动态过载能力；你可以仔细看看，里面有相应型号的过载能力曲线答复6:如果你仔细分析就会发现，基本上现在的变频器的各种限幅都是限制给定链的，也就是说如果给定值使电流变大，那么会通过限制给定值来限制电流，如果给定值不变而由于负载的瞬间变化引起的电流变化，变频器是控制不了的。

你可以自己试试看。

至于所谓的过电流，过电压都是影响到直流电压等才报出的。

答复7:可以参考手册的9・15，关于功率部分的动态过载能力答复8因为他设成dcii工作制，他可以过载到1.5倍，但时间必须是60s,所以他不会跳，但常时间的过载，他当然会报警了答复9:限幅对于超调是无能为力的。

我的心得：这个题目确实很吸引我，感兴趣。

因为记得刚接触直流系统的时候，我曾经问过类似的问题，但和他不同的是，我问为什么限幅功能不能限制和保护直流电机短路故障。