线性整步电压和导前时间脉冲的波形分析

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1、《东北电力技术》1999年第9期线性整步电压和导前时间脉冲的波形分析AnalsesonLinearSynchronizingVoltagesandtheWaveFormofLeadingTimePulses沈阳电力高等专科学校(110036)李晶王丽君摘要文中通过选取特殊点的方法,对线性整步电压进行了波形分析,据此得出了导前时间脉冲的波形和特点,最后分析了实际导前时间与理论导前时间的差别。关键词特殊点线性整步电压导前时间脉冲导前时间在自动准同步装置中,整步电压和导前时间脉冲是2个基本至关重要的概念。在分析两者的过程中,如果采用大量的公式推导并展成很长的富氏级

2、数,不仅是一个烦琐而枯燥的过程,且对它们本身的特点不易理解。那么,若并不简单的依赖于公式推倒,而是选几个特殊点进行形象化的波形分析,得出整步电压的特点及基本结论,进而推出导前时间脉冲的波形和特点,一定取得事半功倍的效果。1全波线性整步电压的获得111方框图图2获得全波线性整步电压的电路图获得全波线性整步电压的方框图及电路图见图112电路实现及分析1,2,其中发电机电压uf与系统电压ux经方波形获得全波线性整步电压的电路实现见图2。其成电路后,在af和ax点分别得到矩形波电压,正中当uf和ux同时为负(af和ax同时为高电位)、半周期为低电位,负半同期为高电位

3、,波形如图3uf和ux同时为正(af和ax同时为低电位)时,所示。经与门Y1、Y2之后,再经过或门H,在aBG无法获得直流而截止,a点成高电位;而af和点得到的是幅值恒定、高电位宽度与相角差δ成ax一个是高电位,另一个是低电位时,BG获得基正比的脉冲电压,其波形如图3所示,取a点波形流而饱和导通,a点呈低电位。各区间的平均值,将其平均值的点依次连起来就得113逻辑关系b点电压,其波形见图3所示。根据图1得到a点电压逻辑代数式为:[ua]=Y1+Y2=[uaf]×[uax]+[珔uaf]×[珔uax]114取特殊点进行波形分析以ux为参考相量,在δ变化一个周期

4、内取5个特殊点,第1点为δ=π,第2点为π<δ<2π中任意一点,第3点为δ=2π,第4点为0<δ<π中任意一点,第5点为图1获得全波线性整步电压的方框图第一点相同,正好反映了一个周期—21—R×R3d(nub)u″sc=×C=R+R3dtnRR3C2A×R+R3TSR32AnRR3Cusc=u′sc+u″sc=×t+×R+R3TSR+R32ATS电平检测电路的动作值为udt=图3全波线性整步电压波形的变化过程。115整步电压的特点图4由全波线性整步电压获得的导前时间脉冲电路根据取特殊点进行波形分析的方法,最后可得b点电压为三角形波电压,也即为全波线性整步电压

5、。其特点是:a1随t、δ周期变化,一周期为TS;b1δ=2π(0),ub有最大值A=EΔ,δ=±π,ub有最小值0。2由全波线性整步电压获得的导前时间脉冲图5图4的分解211获得电路线性整步电压通过比例———微分和电平检测电路能获得导前时间脉冲,见图4。212电路的分解由电工基础中叠加原理可知,图4中的电压usc是由ub和nub共同作用而得,图4可画成图5(a),进而可分解成图5(b)和(c),因此,相应的usc为图中的u′sc和u″sc的叠加。213导前时间脉冲的公式推导在δ=180°～360°区间内,ub可写成2ATSub

6、δ=180°～360°=t(0

7、

8、ωs

9、较小,C的容抗较大,所以C的作用可忽略,有:R32Au′sc=×tR+R3TS在图5(c)中,在nub的作用下图6获得导前时间脉冲的波形—22—[R3/(R+R3)]×A。215波形分析当usc≥udt时,电平检测电路动作,ut.dq由高a1利用线性整步电压通过比例微分电路来获电位翻转到低电位0V。当usc

10、于比例部分形成的电压中叠加一个直流×t+×=AR+R3TSR+R3TSR+R3分量,而此时微分分量保持原值,所以usc曲线要向计及t=TS/2-tdq,得出tdq=nRC。上移动,使tdq增大,对导前时间tdq将产生影响。214导前时间脉冲的波形和特点因此,调整整步电压时,应使其最小值保持0V。通过以上分析,导前时间不随滑差而变,仅与b1由于线性整步电压是通过低通滤波后获得RC值及n值有关。调节C可进行对tdq的粗调,的,由于滤波电路存在时滞,因此实际线性整步电调节n可进行对tdq的细调。只要电路参数固定,压要滞后于分析得到的整步电压,故实际线性整步电压对应

11、的δ=0°,滞后于真正的δ=0°,而比例微分电路输出