三相自饱和电抗器的自动稳流装置

在自动稳流装置中，三相自饱和电抗器主电路有两种常用的线路：

（1）三相桥式自饱和电抗器，电路图见第8章图8.21。一般应用于负载直流电压大于500V 的场合。

（2）带平衡电抗器的三相双反星形自饱和电抗器，电路图见第8章图8.22，用于负载直流电压小于500V 的场合。

这两种线路的损耗（包括整流变压器、三相自饱和电抗器的电磁元件和硅整流管以及连接线等的损耗）比较接近。据估算，三相桥式与三相双反星形自饱和电抗器的线路损耗比约为1.075∶1。

三相自饱和电抗器自动稳流装置由主电路和控制电路组成如图9.17所示。

图9.17　自饱和电抗器稳流装置原理框图

由图9.17可见，大电流自动稳流系统包括：接在电网上的整流变压器、自饱和电抗器（电磁元件和硅整流管）以及直流负载（如电解槽）等。其中每个自饱和电抗器各由电磁元件和硅整流管串联形成一个单元，三相桥式与双反星形电路共有6个自饱和电抗器单元。自饱和电抗器的电磁元件铁心上，除绕有交流（工作）绕组外，还有两个直流绕组，其中一个是控制绕组，另一个用作位移绕组，其作用下一节还要讨论。两个直流绕组分别由两组电力电子开关稳压电源供电，由脉宽调制（PWM）脉冲控制电力电子开关器件（如MOSFET、IGBT 等）。(www.xing528.com)

在图9.17中，控制器有1个输出端，5个输入端。输出端发出PWM 脉冲控制信号，控制直流开关稳压电源。

5个输入端子分别接受5种不同来源的信号：霍尔效应传感器H1检测出自饱和电抗器输出电流Idc，将信号发送到输入端1；电流互感器TA 检测出电网电流Iac，将信号发送到输入端2；输入端3为系统管理指令；霍尔效应传感器H2检测控制电流Ik，将信号发送到输入端4；霍尔效应传感器H3检测位移电流Ib，将信号发送到输入端5。

图9.18给出自饱和电抗器自动稳流控制系统框图。在这个闭环自动调节系统中，执行元件是自饱和电抗器，霍尔效应传感器H1将检测到的输出电流Idc与给定电流比较，其误差经PID 调节器放大，并变换为PWM 脉冲信号，控制开关电源的输出电压，调节自饱和电抗器的直流控制电流，从而实现自动稳流。

图9.18　自饱和电抗器自动稳流控制系统框图