大功率半导体元件受制造工艺限制,一般采用串并联方式以满足不同高电压大电流负载的需求.目前发电机励磁系统大部分通过三相桥式全控可控硅整流桥实现交直流转换,为励磁绕组提供直流电流.该架构下可控硅元件的现状为正反向重复峰值电压满足运行要求,但是通态平均峰值电流远远不足,因此需采用单串多并的连接方式.由于可控硅并列方式存在交、直流侧进出线方式不同,同步触发精度不足,通态电压和开通特性差异,为使设备容量得到合理的应用,防止各整流桥之间电流分配不均导致发热量大,甚至过流损坏等问题,《大型汽轮发电机交流励磁机励磁系统技术条件》和《大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置技术条件》明确规定并列运行整流桥均流系数应不低于0.9,但并未对桥臂可控硅提出具体要求.当个别桥臂电流偏大、其余桥臂电流偏小的工况下,整流桥整体输出电流有效值同样可以满足上述规定,但均流本质问题并未得到彻底解决.因此,本文提出了针对每个桥臂可控硅设计独立PI均流控制算法的理念,以实现智能元件均流,经过实际测试均流效果明显.
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