星點控制交流調壓方案主電路原理圖

圖1 給出了星點控制交流調壓方案主電路的原理圖，圖1 中T 為升壓變壓器，VT1~VT6 構成了標準的三相橋式全控整流電路，L 為平波電抗器，VT7為續流晶閘管。在非故障條件下，當三相全控整流電路中的晶閘管全不導通時，由于在升壓變壓器T的一次側繞組中沒有電流流過，其一次繞組上沒有電壓降，因而二次側繞組a、b、c 輸出電壓為零，一旦VT1~VT6 按標準三相橋式全控整流電路要求的順序VT1、VT2寅VT2、VT3寅VT3、VT4寅VT4、VT5寅VT5、VT6寅VT6、VT1寅VT1、VT2 依次循環觸發導通時，隨著觸發導通角的不同，流過升壓變壓器一次側繞組中的電流大小變化，從而使升壓變壓器二次側繞組中的電壓變化，達到了調節輸出交流電壓的目的。從圖2可以明顯看出，這種交流調壓電路，其調壓的實質在于通過三相全控橋的控制作用調節升壓變壓器一次繞組中流過的激磁電流大小，從而也就調節了輸出交流電壓的大小，該調節過程可從圖2 所示的變壓器等效電路來分析說明。

星點控制交流調壓方案主電路原理圖

u2=u1-(I1憶X1+I1憶r1)=I0憶(rm+Xm)-I1憶X1+I1憶r1 （1）
當變壓器結構一定時，激磁阻抗rm與Xm便唯一確定，所以調節I0憶便可調節輸出電壓u2 的大小，這便為星點調壓電路可以調節交流電壓的實質，一旦發生故障狀況，則可通過封鎖晶閘管VT1~VT6 的觸發脈沖，相當于VT1 與VT6 全部斷開，從而使升壓變壓器T一次側各繞組的電流通路被阻斷，相當于激磁電流I0憶為零，所以變壓器二次側電壓u2 為零，自然變壓器二次繞組中便沒有電流流過，可以起到較快速的故障保護作用。圖1 中電感L 起到使電流連續的平波電抗器作用，它用來在晶閘管VT1~VT6導通角很小時，仍可保證電流連續，也就是保證升壓變壓器一次繞組中流過的電流連續，確保升壓變壓器二次側的電壓可從零平滑調到最大值，電感L 的電感量大小可按式（2）進行計算。
L=0.693 u Idm2in 伊10-3 (H) （2）
式中：u2為升壓變壓器T一次側的電壓有效值；Idmin為要求電流連續時三相全控整流電路輸出的電流最小值。續流晶閘管VT7用來在故障狀況下，即VT1~VT6 的觸發脈沖全封鎖停止導通時給平波電抗器L 中儲存的能量提供一通路，防止正在導通的VT1~VT6 突然關斷時L 中存貯的能量無泄放回路而產生過電壓。
1.2 控制電路
1.2.1 觸發電路
由于星點控制交流調壓方案的主電路中應用了標準的三相橋式全控整流電路，其對晶閘管觸
發脈沖的要求與常規三相橋式可控整流電路并沒有多大差別。當交流電源的工作頻率為定頻時，國內現普遍應用的模擬集成觸發器芯片TCA785、TC787，以及數字型集成觸發電路KC-198等均可用來作為主觸發芯片。但若應用星點調壓的系統中，交流電源的頻率在變化時，則應使用具有頻率自跟蹤性能的觸發脈沖產生電路。另外應看到，由于星點控制電路中三相全控整流橋的負載只有一個電感，所以其觸發器輸出觸發脈沖的寬度不可太窄，應選用脈沖寬度比較寬的觸發脈沖。