压为DC 28V，供给单结晶体管VT4。控制信号是转子感应的电压在G1(8)、G2(14)两端。
转子电压波形见图5—2。 由快到慢，开始f2＝50Hz，随后逐渐减小到f2＝2.5Hz时自动投入
励磁，加速至正常运行，n＝nS。这时,f2=0Hz，感应电压的幅值从大到小。由图5—1可见，VT3在这里起开关作用，开关的频率由f2控制，所以VT3也叫频率继电器。
3 投励触发脉冲形成
当VT3的基极电流, IB足够大时，饱和导通，C5被短路，充不上电，VT4不能导通，当VT3的IB=0时，VT3截止，C5充电，如果C5的充电时间足够(200μs)，VT4导通，发出锯齿波振荡脉冲。VS12将转子感应来的正半周电压稳定在4 V左右，加在VT3的基极和发射极之问，使VT3饱和导通。由于正负半周电压交替加在VT3的基极上，故VT3正半周导通，负半周截止。交替时间受转子感应电压的控制，当感应电压的f2＝2.5Hz即T2＝1/f2＝0.4s时，正半周，VT3饱和导通，
C5不能充电，VT4不导通；负半周，VT3截止、C5充电，VT4导通发出投励脉冲。负半周投励即为顺极性投励，此时使三相整流桥晶闸管导通，整流电压G1为正，G2为负。
4 投励时间设定
图5—1中电阻R26和C5组成充电电路，要求s＝0.05s时投励，周期T2＝0.4s。实际上，在负半周投励，则投励时间应为0.2s。只要适当调整和选择电阻R、电容C，选择R26在120—180KΩ之间，使之符合RC振荡周期的要求，即可满足时间的设定。
5 投励
由R26、R27、VT4、C5和一次侧构成单结晶体管的张弛振荡器，通过T2二次侧输出脉冲控制移相插件小晶闸管V10的导通，输出ED，控制+A、-C、+B、-A、+C、-B的6个触发脉冲插件的脉冲，使对应桥臂的6只晶闸管导通，输出直流励磁电压和电流。
2.3.3 电压反馈与移相给定环节 1、移相插件工作原理
移相插件的作用是给定调节移相控制电源ED，同时控制6个脉冲插件三极管(如VT1)基极至发射极的偏流。ED电压高，VT1的偏流就大，C1充电就快，脉冲输出就早；反之，ED电压低，VT1的偏流小，C1充电慢，脉冲输出就迟。因此，改变ED的大小，就可以控制α的相位，从而控制三相全控整流桥直流电压的大小。移相插件原理图如图4—1所示。移相插件由“移相给定”和“按三相交流电网电压负反馈”环节两部分组成。
2 移相给定环节
来自同步电源变压器TB4(三绕组变压器)二次侧的单相AC65V，经VD15一VD18组成的单相桥式整流电路整流、C3滤波后，再经VS7、VS8稳压为DC14V，分别加于电位器RP5、RP6两端。RP5、RP6滑动触头上的电压为: EY’、EY ，作为脉冲插件移相给定电源，VS7、VS8两端的DC15V在交流电网波动(从额定值上升至110％额定值或下降至50％额定值)时都能稳定工作。
3 按三相交流电网电压负反馈环节
来自三个同步电源变压器TB1、TB2、TB3的三相AC6V相电压，经VD21一VD26三相整流后，加于稳压管 VS9稳压。当电网电压上升至390V以上时，稳压管VS9,才能起稳压作用。这时加于
RP7上是一个稳定的1OV电压,其滑动触头上的电压EC就不随交流电网的升高而变化。
4 移相插件工作原理
EY从RP6的滑动触头引出，按三相交流电网电压负反馈环节脉动或稳定的电压EC从RP7，的滑动触头引出。EY和EC经VD20反极性串联，其简化电路如图4—2所示，等效电路如图4—3所示。
可以看出，如果EC>EY时，二极管阻断，没有ED输出；只有当EC 2.4 逆变环节 1、逆变环节工作原理与作用 同步电动机在正常或事故停机时，6 kV定子绕组断电，旋转的转子由正常速度很快减速直至停转，并产生反电动势。此时，三相全控整流桥的晶闸管V1～V6相位控制角α从原来小于650突然后移变为1350左右逆变放电，即三相全控桥从原来的整流工作状态改变为逆变状态。在逆变故障停电情况下同步电动机停机，其转子绕组的2只晶闸管被电感放电电流维持导通。这种工作状态称为“续流”。 2、 逆变环节工作原理 电路原理图如图3—1所示。 从同步电动机起动、亚同步投励到正常运行，移相插件输出移相控制电源ED，提供给6个触发脉冲插件中的三极管(如图3—1中VT1)偏置电流，通过逆变环节的电阻R28降压、C6充电，然后加于VT5的基极和发射极。这是一个不受任何影响的恒定偏压和偏流。从同步电源变压器TB1来的+A相同步电源输入，经稳压管VS3、VS4削波稳压，稳定的28V电源通过VT1的集电极和发射极对C1充电。当同步电动机停机，切除同步电源变压器TB4的220 V交流电源，脉冲插件和逆变环节失去由移相插件提供的控制电源，而VT5却因C6放电通过偏流而继续工作。这时，脉冲插件的C1靠VT5供给不大的充电电流，使三相全控桥晶闸管V1～V6在转子励磁绕组电感放电时得到附加脉冲，其控制角α的相位自动后移调整为1350左右。这样，三相全控桥就工作在“逆变”状态，时间维持5s，逆变时将能量通过整流变压器TC反馈电网。 3、 “颠覆”现象 如果逆变环节不能正常工作，则转子励磁绕组感应电动势的一部分通过灭磁电阻RF1、VD、RF2构成的回路；另一部分通过在切除脉冲前已被导通的主桥臂晶闸管V4、TC二次侧A相绕组、C相绕组及主桥臂晶闸管V5构成的回路。因回路未串人电阻，近似短路。TC二次侧交流电源A、C相电压施加于三相晶闸管整流桥的输出端，当C相电位高于A相电位时，交流电源对转子电感充电；待A相电位低于C相电位时，转子绕组电感放电，形成一个缓慢衰减的振荡波形。这种现象称为“颠覆”，如图3—2所示。 如果转子放电时间常数足够大，电感放电电流就会因“逆变”不工作，而烧毁被放电电流维持导通的晶闸管。江都水利工程管理处第四抽水机站有7台水泵机组( TDL325／58—40型、 功率3000kW、转速150r／min；轴流式水泵)。机组停机时，由于水阻力作用瞬间减速停转。如果真空阀未能断流。水因落差，倒流冲击直径3．1 m的水泵叶轮，使之反方向旋转，转子切割6kV定子剩磁，除转子电感放电，还有超速反转的衰减感应电压，使转子放电瞬间更趋复杂。6号机组曾发生“颠覆”现象，导致全控桥晶闸管损坏。 2.5 恒定励磁和突加强励磁环节 在移相控制环节中采用了交流电压负反馈，可以实现根据交流电网电压的波动来调节励磁电流，做到恒定（恒压）励磁或无级强励。 1、恒定励磁调节过程： 在如图30-14a所示的移相给定电路中，参数是这样选择的：U*在交流电网波动50%～110%时均保持恒定；交流电网电压在102.5%额定值以下时，UV随电网的降低成比例的减小。这样当交流电网电压在102.5%以下波动时，整流输出励磁电压幅值要随交流电网电压下降而减小，但UV同时也随交流电网电压而降低。由于移相控制电压Uct= U*- UV，在U*不变、UV减小的情况下，Uct就会增加，从而使触发脉冲前移，控制角α减小，三相全控桥输出的励磁电压又回升，这样就实现了自动保持恒定励磁。整定电位器RP7的滑动位置，可调节反馈强度。当交流电网电压在102.5%～110%范围内波动时，由于稳压管VS9起稳压作用，UV保持恒值不变，这时Uct和触发脉冲相位都不变化，无反馈作用，整流输出励磁电压随着交流电网电压发生波动。 2、强励作用和过程 强励的作用主要是为了提高同步电动机运行的稳定性。 具有强力环节的晶闸管励磁装置，其交流输入电源必须与同步电动机定子电源接在同一电网上。同步电动机在运行过程中，当电网电压下降到整定值（额定电压80%～85%）时，同步电动机定子回路中所接的电压继电器KA1被释放，其常闭触点接通，使附加插件1（见图30-15）中的强励继电器KA3得电吸合，KA3常开触头（即突加强励触点）闭合，将移相给定电压由RP6引出切换至从RP5上引出，即突然提高移相控制电压Uct而使触发脉冲前移，是整流励磁电压升高，实行突加强励，强励倍数可通过RP5而调节，一般使强励倍数达到1.4～1.8倍。强励10s后，如果交流电网电压不回升，定子回路控制电路（该部分电路图本文中未画）上的时间继电器便动作，断开强励，使同步电动机恢复到恒定励磁。 由于强行励磁电流较大，强励动作后，应注意检查同步电动机的集电环和电刷，看有无烧痕。此外要特别注意定子电流的变化，有时因同步电动机拖动的机械设备发生故障，造成定子 电流突然增加，使电网电压下降，如在此时投入强励，就会使事故进一步扩大。 2.6 投全压环节 ★ 25 同步电动机降压异步启动时，投全压时间应如何整定？ P169 为了减少投全压加速启动时对电网的冲击，当同步电动机降压异步启动到接近亚同步转速（一般为同步转速的90％左右）时，全压插件发出脉冲去触发附加插件中的小晶闸管V11,继电器2ZJ动作，其接点（139～141）闭合，同步电动机定子回路的全压开关闭合，短接降压启动的电抗器或电阻器，使电机在全压下继续加速启动，进入亚同步转速时投入励磁，同步电动机牵入同步运行。 全压插件的内部接线与投励插件完全一样 见系统图，各电器元件参数除了电阻R39的阻值对应投励插件R26的阻值不同以外，其余的均相同，所以投全压环节和投励环节的工作原理是基本相同的。投全压时间的整定一般采用直流充电法，与用直流充电法调整投励环节按转子转差率自动投励特性的方法基本相同。只是投全压环节应在同步电动机启动至转差率s=0.1s(即工频50HZ的5个周波)。 调试整定时，拔除投励插件，将全压插件插入投励插件位置，然后按投励插件的调试步骤进行调试，使得周波计算器记录周波数为5～7个周波。如达不到要求时，可调节投全压环节中的电阻R39的阻值，一般在100KΩ～140KΩ。如电阻值正常，可检查更换单结晶体管V7或电容C10。整定调试完成后，将全压插件和投励插件插回原处。 同步电机的特点与问题 ? 优点： （1）转速与电压频率严格同步； （2）功率因数高到1.0，甚至超前； ? 存在的问题： （1）起动困难； （2）重载时有振荡，甚至存在失步危险；