1.電壓測量比較單元
它的作用是測量發電機機端電壓的變化，並經測量整流電路變換成直流電壓信號，與給定的直流基準電壓進行比較（比較整定電路），所得電壓偏差信號送至綜合放大單元：它是調節器的域單元，是一個重要環節。因此，要求它：①應能準確地反應發電機機端電壓的變化。輸入、輸出電壓為線性關係，無失真；②反應靈敏；③響應速度要快；④工作可靠；⑤不受係統頻率變化的影響奪。
為電壓測量比較單元的原理框圖。它是由正序電壓過濾器，多相整流、濾波、比較電路構成其作用及工作原理分別介紹如下。
正序電壓濾過器。測量變壓器前麵設置的正序電壓濾過器的作用是：當電力係統發生不對稱短路而引起三相電壓不平衡時，正序電壓濾過器可以除去負序和零序電壓分量，隻輸出數值降低了的三相對稱正序電壓分量，以使測量壓器處於稱三相電壓下工作，提高不對稱短路情況下調節器調節的靈敏度和強勵能力。但值得注意的是，采用正序電壓濾過器後，由於元件的影響，在一定程度上調節器特性要變測量整流電路。為了獲得與發電機機端電壓成比例的平穩直流電壓，輸入到比較整定環節，測量整流電路通常采用多相整流電路及相應的濾波電路。因為這樣可減小直流中的交流分量及濾波電路中的電容量，從而提高調節器的響應速度。目前采用較多的是電路，也有采用十二相整流電路的。
如果測量變壓器二次側僅有一組三相繞組，例如隻有形繞組（第一繞組），經三相橋式整流，其輸出為脈動的直流波形實線所示，一個周期內有六個波頭，如果僅有形繞組（第二繞組其輸出的脈動直流波形虛線所示，一周期內也有六個波頭並超前形繞組30度；當上述兩繞組同時接入時，顯然其中一組三相繞組工作時，就在直流側封鎖了另一組，導通情況與多相整流原則一樣，即在每一瞬間承受線電壓最大的整流管導通（忽略換流過程，依次導通的順序）（按順時計方向）所示。整流電路的輸出脈動直流電壓波形是圖中實線和虛線的包絡線（注：由於該電壓是脈動的所以圖中以“表示由圖可見，一個周期內波頭增加為十二個，脈動直流電壓的平均值提高了，相應的諧波分量次數也提高了，有利於濾波，提高響應速度。
同樣，對十二相橋式整流，也可用相似的方法，造成相電壓間相位移為15度，而實現十二相整流。
濾波電路。由於測量整流橋的輸出是脈動直流電壓，因此除了直流電壓外還有高次分量，為了使比較整定電路在平滑的直流電壓下良好地工作，脈動的直流還也就是說在輸入選定頻率的脈動電壓時，兩點輸出的開路電壓為零，達到對某一選定頻率阻塞的目的。多相整流的脈動電壓中最低次脈動電壓的幅值最大，稱為主諧波電壓，是選頻濾波的對象。
因此，橋式濾波器的濾過頻率尺，對相橋式整流應選，對於十二相橋式整流則應選。
橋式濾波器由兩條並聯的阻容支路組成，由於含有電容支路對輸入的各種頻率的諧波具有不同的阻抗，因此，電路的輸出電壓與頻率有關。當不同頻率的信號輸入後，輸出信號的幅值和相位隨輸入信號頻率的不同而變化。下麵討論兩種極限情況。
比較整定電路。比較整定電路的任務有兩條，一是進行電壓比較：把測量整流電路輸出的電壓與比較電路中的基準電壓值相比較，輸出一個與電偏差成比例的直流電壓2口，作為輸入到綜合放大單元的電壓偏差信號；二是進行電壓整定：采用調整電位器滑動觸頭位置的辦法，來改變發電機電壓的給定值，以滿足不同運行工況的要求。
比較整定電路的構成形式很多，通常采用穩壓管和電阻組成，簡稱比較橋，也有釆對稱比較橋電路，實質是一個雙臂直流電橋，由兩個阻值相等的電阻作為直流橋的兩臂，另外兩臂是特性及參數完全相同的兩個穩壓管為比較橋的輸入電壓，其大小正比於發電機三相電壓的平均值，比較橋的輸出電壓為電壓整定電位器，它的作用是：在單機運行時，用以改變發電機電壓的整定值；在發電機並列運行時，用以調節發電機無功功率輸出的大小。
2.綜合放大器
測量比較單元輸出的電壓偏差信號，幅值小，變化緩慢，靈敏度低，不易直接作移相觸發單元的控製信號，必須加以放大。可控矽勵磁調節器是一種具有多功能的勵磁調節裝置其控製信號9除了來自比較單元，反應與發電機電壓偏差成比例的信號外，通常還引入調節費輔助裝置（如穩壓猙、限製器、補償器等）多神狀態變量的反饋量以及勵磁限製單元等舖助控製信號。所以通常釆用綜合放大單元將電壓偏差信號以及輔助裝置等輸出的其它信號一起輸入到綜合放大單元中疊加並加以放大起到“比例加法器”的作用，以獲得一個適應移相觸發單元所需要的控製電壓。
對綜合放大單元的要求是：①具有線性地，綜合測量多個輸入控製信號的能力；②應有較高的辱算精度；③反應速度快，時間常數小；④工作穩定，―輸出阻抗小，帶負荷能力強。鑒於上述要求，在可控矽自動調節勵磁裝置中，綜合放大單元一般多采用運算放大器實現。
為了提高運放大器帶負載能力，在輸出端接一級隨器，及苽防止跟隨器輸出端短路時燒壞管子。
對移相觸發電路的基本要求是：①產生的觸發脈衝，：要有足夠的幅值和寬度，前沿要睹峭；②觸發脈衝的數目及移相範圍應滿足不同接線方式的可控整流電路和調節器調壓範圍的要求；各相觸發脈衝與受控可控矽主電路的交流電源具有相同的頻率，並保持一定的相位關係，即要求觸發電路與主電路同步：
移相觸發電路種類很多，一般分單結晶體管組成的移相觸發電路、晶體管組成的單-穩態移相觸發電路、晶體管組成的移相觸發電路三類。下麵以實用電路為例，說明移相觸發單元的工作原理。
控橋式整流電路中，采用了移相觸發電路。整個電路可分為同步、控製脈衝形成和輸出電路四部分。
（一）同步電路。在三相半控整流電路的討論中已知，對於陰極接線的三隻可控矽，要有三套觸發電路，觸發脈衝，應在相可控矽承受的電勢為正的一段區間發出，最早發出的時刻，隻能分別在電源電壓正半周的交點（自然換相點）處，各相觸發脈衝要求按相序依次相差120度輪流發出，而且脈衝頻率與可控主電路電源電壓的頻率相同，這樣，才能保證各相可控矽按相序輪流導通。
一方麵加強了導通瞬間的基流，加速5的導通過程；另一方麵使維持導通，延長其導通的時間。當財鐵芯飽和財，反饋繞組上感應電勢迅速下降，失去維持導通條件，迅速截止。於是在上可得到一個陡峭的寬脈衝又重新導通，電容通過放電，為下一次重新充電作好準備。
有關的波形示於中。由圖可見，控製角的起始點滯後鋸齒波工作段起點30度電角度。顯然，不能低，更不能負值；應與鋸齒波工作段相交，所以也不能過高為此應采取適當限幅獵施，否則將有交點而使觸發脈衝消失造成失控。
（二）勵磁調節器靜態工作特性目前麵曾分析了可控矽勵磁調節器基本調節裝置各單元的工作原理，並得到了它們的：工作特性，將這些單元的工作特性進行合成就容易得到可控矽勵磁調節器的工作特性所示它表示了調節器靜態工作特性的組合過程。綜合上述各單元工作特性，逐點繪出勵磁電壓與發電機電壓；的關係曲線，即為可控矽勵磁調節器的輸出工作特性。越陡，靈敏度越高；當係統發生事故時，銳增移至最小值，猛增迫使發電機勵磁電流迅速增加，實現了強行勵磁。
（三）輔助調節裝置
二可控矽自動調節勵磁裝置的輔助部分主要有；勵磁裝置穩定器、電力係統穩定器7勵磁限製器以及一些保護環節等。勵磁裝置穩定器可以改善調節係統的性：能，防止過大超調，或不穩定現象。電力係統穩定器對改善係統阻尼：抑製低頻振蕩、提高電力係統靜態穩定有著積極的作用。勵磁限製通常有如下幾種：空載勵磁限製，用來防止發電機升壓過程中，因電壓低時產豐不必要的強勵以及減少電壓上升過程中的超調現象。存發電科並網後，空載勵磁限製作用每自動消除。勵磁過載定時限製，用來防止發電機轉子勵磁繞組長期過負荷而采取的限製勵磁措施。一般當係統電壓突然下降時，自動調節勵磁裝置應迅速將發電機勵磁增至最大，進行強勵，以保證發電機並聯運行的穩定性和改善電力係統的運行條件。由於轉子勵磁繞組的熱容量較大，短時的強勵，轉子溫度還不會立即上升到威脅轉子勵磁繞組絕緣的程度，但經曆了允許的強勵時間（例如按轉子溫升限製在10~20攝氏度左右）之後，若強勵電流不能自動降下，則勵磁過負荷延時限製環節動作，使強勵退出運行，自動將勵磁電流限製到發電機轉子溫升所允許的電流值附近。