晶闸管调压装置的优化处理方案

目前，晶闸管调压装置一般有两种处理方案：

1）以输出电流信号作为控制参量。利用电动机的效率与定子电流几乎同时达到极值的特性，在降低输出电压的过程中，同时采样输出电流信号，当输出电流随输出电压的下降而降低时，则继续使输出电压下降（至最小值）；当输出电流随输出电压下降而上升时，则使输出电压上升，至电流最小值为止。负载情况下，调整输出电压值使电动机运行于最低电压和最小运行电流的高效率状态。

2）以功率因数值作为控制参量。以采样输出电压和输出电流之间的相位差φ信号控制输出电压的高低。实际应用中可近似认为相位差φ约等于电动机的实际（功率因数角）COSφ。当电压和电流的相位差变大时，控制电路控制晶闸管的导通角变小，使主电路输出电压降低，电动机的运行效率提高。控制的结果使电动机的功率因数为最大值，即采样电压和电流信号的相位差最小为止。

这种控制方式仅比较电压和电流的相位，而忽略其大小和高低，使负载电动机在负载变化中总是保持高功率因数（高效率）运行。

目前的晶闸管调压节能装置，以第2种方案应用最为广泛，对信号采样的处理更为简便，控制上更为精确，适应面广。

图5-3为是据下面电路实例绘出的晶闸管调压节能装置的系统控制原理图——功率因数和电压调节双闭环原理框图。(www.xing528.com)

图5-3 功率因数和电压调节双闭环原理框图

在起动状态，软起动控制信号经开关S1-1的常闭触点送入电压调节器电路，晶闸管的主电路输出电压按一定时间斜率上升，到达预置时间后，S1控制切换开关动作，软起动控制电路被脱开，电压调节器引入COSφ调节器的控制信号，由触发电路控制主电路晶闸管的导通角，使输出值产生相应变化，直到使同步电压检测和电流过零检测两者的信号相位差最小——电动机的COSφ功率因数值最大为止，电路的运行进入平衡状态，此时负载电动机的端电压保持于一个节能运行的最佳点（在满足正常运行条件下，端电压最低，电动机的铁损、铜损最小）。

运行过程中，由采样输入电流、输出电压的相位经鉴相器进行处理成采样功率因数角信号，与给定COSφ值进行比较，输出误差信号送入COSφ调节器，控制结果，使鉴相器电路输出的采样COSφ值与给定COSφ相一致。