星点控制交流调压方案主电路原理图

图1 给出了星点控制交流调压方案主电路的原理图，图1 中T 为升压变压器，VT1~VT6 构成了标准的三相桥式全控整流电路，L 为平波电抗器，VT7为续流晶闸管。在非故障条件下，当三相全控整流电路中的晶闸管全不导通时，由于在升压变压器T的一次侧绕组中没有电流流过，其一次绕组上没有电压降，因而二次侧绕组a、b、c 输出电压为零，一旦VT1~VT6 按标准三相桥式全控整流电路要求的顺序VT1、VT2寅VT2、VT3寅VT3、VT4寅VT4、VT5寅VT5、VT6寅VT6、VT1寅VT1、VT2 依次循环触发导通时，随着触发导通角的不同，流过升压变压器一次侧绕组中的电流大小变化，从而使升压变压器二次侧绕组中的电压变化，达到了调节输出交流电压的目的。从图2可以明显看出，这种交流调压电路，其调压的实质在于通过三相全控桥的控制作用调节升压变压器一次绕组中流过的激磁电流大小，从而也就调节了输出交流电压的大小，该调节过程可从图2 所示的变压器等效电路来分析说明。

星点控制交流调压方案主电路原理图

u2=u1-(I1忆X1+I1忆r1)=I0忆(rm+Xm)-I1忆X1+I1忆r1 （1）
当变压器结构一定时，激磁阻抗rm与Xm便唯一确定，所以调节I0忆便可调节输出电压u2 的大小，这便为星点调压电路可以调节交流电压的实质，一旦发生故障状况，则可通过封锁晶闸管VT1~VT6 的触发脉冲，相当于VT1 与VT6 全部断开，从而使升压变压器T一次侧各绕组的电流通路被阻断，相当于激磁电流I0忆为零，所以变压器二次侧电压u2 为零，自然变压器二次绕组中便没有电流流过，可以起到较快速的故障保护作用。图1 中电感L 起到使电流连续的平波电抗器作用，它用来在晶闸管VT1~VT6导通角很小时，仍可保证电流连续，也就是保证升压变压器一次绕组中流过的电流连续，确保升压变压器二次侧的电压可从零平滑调到最大值，电感L 的电感量大小可按式（2）进行计算。
L=0.693 u Idm2in 伊10-3 (H) （2）
式中：u2为升压变压器T一次侧的电压有效值；Idmin为要求电流连续时三相全控整流电路输出的电流最小值。续流晶闸管VT7用来在故障状况下，即VT1~VT6 的触发脉冲全封锁停止导通时给平波电抗器L 中储存的能量提供一通路，防止正在导通的VT1~VT6 突然关断时L 中存贮的能量无泄放回路而产生过电压。
1.2 控制电路
1.2.1 触发电路
由于星点控制交流调压方案的主电路中应用了标准的三相桥式全控整流电路，其对晶闸管触
发脉冲的要求与常规三相桥式可控整流电路并没有多大差别。当交流电源的工作频率为定频时，国内现普遍应用的模拟集成触发器芯片TCA785、TC787，以及数字型集成触发电路KC-198等均可用来作为主触发芯片。但若应用星点调压的系统中，交流电源的频率在变化时，则应使用具有频率自跟踪性能的触发脉冲产生电路。另外应看到，由于星点控制电路中三相全控整流桥的负载只有一个电感，所以其触发器输出触发脉冲的宽度不可太窄，应选用脉冲宽度比较宽的触发脉冲。