三次谐波线圈从气隙磁场中采集的是反映负载电流的变化量，属于电流反馈，但是其反应速度较其它反馈形式快，而且直接以能量形式输出，大大降低了整个调节系统的超调量、调节时间、稳态误差等性能指标。尽管三次谐波线圈输出的能量不多，当它与整个系统配合工作时，可使系统保持良好的输出性能。

　　系统工作环节如所示，当原动机带动该发电机主轴以同步转速ω旋转时，合上起励开关S1，主发电机转子上的磁极尚有少量剩磁。带有剩磁的磁极旋转时，在主机定子线圈W21、W22、W23及基波线圈W4中感应出电势。W4产生80～100V的电压提供给整流器U3与MER的供电变压器T6（兼提供W4的同步信号）。此时，MER已可正常工作。MER通过1、2、3、4端发出脉冲，将晶闸管V3、V4调节为最大的电流输出状态。W4提供的交流电能量经U3整流后，再穿过尚未开始工作的用于三次谐波线圈整流用的整流器U2，经S1送入励磁机的定子励磁线圈W1（图中有14个磁极）。励磁机转子线圈W11、W12、W13在旋转时感应出的三相交流电经过安置在转子内部的旋转整流器U1后变为直流电，并进入主机转子绕组W2（图中有12个磁极）。此时，主机转子磁极在直流电的激励下已产生较强的磁感应强度。不断增大的磁感应强度使磁通量不断增多。W21、W22、W23与W4感应的输出电压不断升高。W4将能量进行如上反馈，促使W21、W22、W23电压进一步上升，直至电压上升到额定值。

　　该发电机带负载时，输出电流随负载变化而变化。负载增大，输出电流也增大。当电流增大后，发电机输出电压就有下降趋势。如果不加大励磁机的输入电流，发电机的输出电压会立即下降。这时MER在三相电压互感器T4和电流互感器T1、T2、T3，以及变压器T5的作用下，将电压与电流的变化信号反馈给TCA785移相触发集成电路；由TCA785改变触发脉冲的频率，即改变晶闸管V1、V2的触发角度，控制由W4输出的交流能量，稳定发电机的端电压。W4输出的调节能量应与负载的变化相关联。

　　发电机并网时，除了要确保发电机的输出电压幅值、频率、相位与电网一致外，还要确保发电机的输出功率因数达到0.8左右。当发电机从网上摘除时，发电机的端电压也不允许突跳升高而不降，应呈现正常态。上述调节过程全部由MER完成。

　　TCA785在MER中的应用为了稳定同步发电机的输出电压，需要在负载发生突变时（突加或突减额定负载），输出电压的超调量不得超过额定电压值的15，稳态误差不超过±1.5，调节时间小于1.5s.上述性能指标对于采用分立元件组成的MER来说是较为苛刻的。但采用TCA785移相触发集成电路作为MER的核心控制元件，可大大提高上述性能指标。

　　为了控制W4绕组线圈提供给励磁机的能量，必须引入W4的同步信号。T6的9、10端输出的是W4的同步信号。9端与W4的J端为同名端。9端经R26限流后与10端共同进入TCA785的5、1端。V14、V15为保护芯片用的钳位二极管。

　　TCA785的16、13端接高电平+15V，使15、14端输出的脉冲宽度最窄，从而便于精密地控制系统的输出。TCA785的9、10、12端的电阻、电容需根据具体芯片适当调整。此处，R22为100kΩ，C7为0.1μF，C6为1000pF.TCA785的14、15端为相位互差180°的脉冲输出端。由14、15端发出的脉冲，通过二极管V12、V13的单向导电性限制脉冲的输出波形，确保系统稳定工作。

　　由TCA785的14、15端输出的脉冲并行接在功率复合三极管V11上。V11的驱动电流应大于400mA.V11上要加散热片。TCA785的14、15端并行接在V11上的目的是增加一个正弦波周期内输出触发脉冲的数量。这样，当脉冲的输出端1、2接头与3、4接头互换后，对系统的输出没有影响，因此特别适合用2个单向可控硅替代双向可控硅的情况。

　　MER的13、14端接有灭磁开关S3.正常情况下S3闭合。此时，TCA785的8端接高电平（15V），经R23限流后，TCA785能正常输出脉冲（R23应适当配置，否则芯片易损坏）。当S3断开后，TCA785的8端经R23接1V电压，从而使TCA785停止输出脉冲，达到灭磁目的。

　　TCA785的10端为移相控制直流输入端。该端的输入直流量直接对应输出脉冲的移相角度。

　　一般情况下，在配置运算放大器的参数前，实测输出（依靠观察视波器的波形）移相触发的波形与直流输入电压的对应关系。实际应用中，TCA785的10端输入0V电压，对应0°的触发角度，此时晶闸管移相触发输出量最大。TCA785的10端输入8V电压，对应180°的触发角度，晶闸管移相触发输出量最小（为零值）。由于输出量与输入量存在非线性关系，应使系统尽量工作在线性段。

　　结语一般MER可通用于相同电压等级的3～1000kW的同步发电机（只要晶闸管、传感器作相应的匹配）。专业技术人员应在建立数学模型后，严格落实各元件的参数。当用同一台MER控制不同型号、不同容量的同步发电机时，可以根据数学模型迅速配置外设参数，从而缩短设计时间。