新聞主題	發電機AVR自動調壓板怎樣調電壓和電流

 

摘要：電壓自動調節器又叫調壓板AVR，是專門為配套基波、諧波復式勵磁或裝配有永磁發電機勵磁（PGM系統）的交流無刷發電機而設計。由于發電機與柴油機的傳動比是固定的，所以發電機的轉速將隨發動機轉速的變化而變化。柴油發電機在運行過程中轉速變化范圍很大，發電機的端電壓也將隨發動機的轉速變化而在很大范圍內變化。發電機對用電設備供電都要求其電壓穩定，所以為使電壓始終保持在某一數值基本不變，就必須對發電機的輸出電壓進行調節。

 

一、調壓板AVR的原理

 

      柴油發電機組的調壓板需要通過交流采集來獲取發電機輸出的電壓值，以下是柴油發電機組調壓板交流采集的一種設計方案：

（1）將發電機輸出的交流電壓信號通過一個變壓器進行隔離和降壓。變壓器的選擇應該根據實際應用來確定，一般來說，需要選擇能夠滿足系統電壓和電流要求的變壓器。變壓器輸出的信號將被傳輸到下一個電路中。

（2）使用整流電路將變壓器輸出的交流電壓轉換為直流電壓。整流電路可以采用半波整流、全波整流等方案，具體應根據實際情況選擇。整流電路的輸出將被傳輸到下一個電路中。

（3）使用電容濾波電路對整流電路輸出的直流電壓進行濾波處理。電容濾波器的選擇應該根據輸出電壓和輸出電流來確定，以確保能夠有效地降低電壓的紋波。濾波后的信號將被傳輸到下一個電路中。

（4）使用一個模擬信號處理器對濾波后的直流電壓信號進行采集和處理，以獲得準確的電壓值。模擬信號處理器可以采用集成電路或者單獨設計，具體應根據系統要求來選擇。處理后的電壓值將被傳輸到調壓板的控制電路中，用于計算電位器的值。

（5）在實際設計過程中，還需要考慮到一些因素，例如噪聲、溫度、電源波動等，以確保采集的電壓值準確可靠。此外，還需要設計適當的保護電路，以防止發生過壓、過流等故障。

      由交流發電機的工作原理我們知道，交流發電機的三相繞組產生的相電動勢的有效值

Eφ==CeФn（V）

      式中，Ce為發電機的結構常數；n為轉子轉速；Ф為轉子的磁極磁通；

      因此，交流發電機所產生的感應電動勢與轉子轉速和磁極磁通成正比。

      當轉速升高時，Eφ增大，輸出端電壓UB升高，當轉速升高到一定值時（空載轉速以上），輸出端電壓達到極限，要想使發電機的輸出電壓UB不再隨轉速的升高而上升，只能通過減小磁通Ф來實現。又磁極磁通Ф與勵磁電流I_f成正比，減小磁通Ф也就是減小勵磁電流I_f。

      所以，交流發電機調節器的工作原理是當交流發電機的轉速升高時，調節器通過減小發電機的勵磁電流I_f來減小磁通Ф，使發電機的輸出電壓UB保持不變。觸點式電壓調節器通過觸點開閉，接通和斷開磁場電路，來改變磁場電流I_f大小晶體管調節器、集成電路調節器等利用大功率三極管的導通和截止，接通和斷開磁場電路，來改變磁場電流I_f大小。

 

二、AVR調壓板結構與接線

      常用AVR （自動電壓調節器）外形及結構如圖1所示，不同廠家開發生產的 AVR外形、結構有差異，但其與發電機的接口與調節功能基本相同。圖2是AVR電路接線圖，主要接線口如下：

1、檢測電壓輸入

      接于發電機三相輸出端線電壓400V或相電壓230V上。

2、電源電壓輸入

      P1、P2，接于發電機定子主繞組U、V相中點抽頭200V或機端相電壓 230V上（有的AVR不分檢測輸入和電源輸入，僅設置一個電壓信號接口，接于機端相電壓或線電壓上）。

3、勵磁輸出

      F+、F-（有的標志為F1、F2），接于無刷發電機交流勵磁機定子主勵磁繞組線端E1、E2。

4、調差輸入

       K1、K2 （露出電位器旋鈕），接于W相上的調差互感器二次繞組線端，考慮到50kW以下發電機一般不作并列運行，有的小型AVR就不設置調差環頻率轉折（低頻保護用），已在AVR內部接好線而不外接。

5、電壓調節

      露出電位器旋鈕，已在AVR內部接好線而不外接；

6、電壓穩定性

     露出電位器旋鈕，已在AVR內部接好線而不外接；

7、遠程控制

      有的AVR 還設置有外接電位器接口，用于需遠程外接調節電壓的發電機；有的AVR還設罝有外接常開起勵按鈕，用于鐵心容易失磁的發電機。AVR與發電機組裝時，可裝在機座頂上的勵磁箱內，也可裝在控制箱或控制屏內，并已按AVR說明書的規定正確接線。

 

圖1  發電機AVR自動電壓調節器

圖2  交流發電機調壓板電路接線圖

 

三、自動電壓板功能

      柴油發電機組AVR電壓調節器旋鈕功能示意圖如圖3所示。

1、自勵建立電壓可靠性檢查

      起動柴油發電機至額定轉速，已投入運行的發電機，轉速接近額定轉速時都應該能自動建立電壓，交流電壓表指示的電壓應接近額定電壓。若未有電壓指示，調節“電壓調節”電位器，順時針轉電壓應上升，若電位器已調至最大位置仍無電壓，用萬用表直流擋檢測勵磁輸 出F+、F-，用萬用表交流擋檢測電源電壓輸入端和檢測電壓輸入端，若輸入端有電壓，而勵磁輸出端仍無電壓，說明該AVR已損壞，應換上同型號、規格新的AVR。

2、電壓整定范圍檢査

      國家標準規定：發電機電壓整定范圍≧1.05倍額定電壓和≦0.95倍額定電壓。檢測時， 發電機已處于空載轉速（頻率達52.5Hz）。順時針轉“電壓調節”電位器旋鈕，若電位器己調至最大位置，發電機電壓應大于1.05倍額定電壓，若小于此值，用萬用表直流擋檢測勵磁輸出F+、F-端子，測得的勵磁電壓沒有超過銘牌規定值，說明AVR電壓整定范圍上限不夠高。再逆時針轉“電壓調節”電位器旋鈕，發電機電壓應小于0.95倍額定電壓，若電位器已調至最小位置，發電機電壓未能小于此值，說明AVR電壓整定范圍下限不夠低，應更換AVR。

3、低頻保護檢查

      設置有低頻保護環節的AVR，在發電機轉速升至頻率轉折拐點（一般為45HZ）之前， 發電機勵磁電流不允許大于銘碑規定值，否則有刷發電機轉子繞組或無刷發電機交流勵磁機定子繞組、電樞繞組將因持續的超大勵磁電流而過熱直至燒毀。在發電機升速過程，若出現勵磁電流超大，說明AVR低頻保護失效，應更換AVR。低頻保護特性一般在AVR生產廠已調試好，其電位器旋鈕已固封，發電機調試時無需調節，但有的廠家未固封，此時可用小螺絲刀調節“頻率轉折”電位器，順時針轉，低頻保護點頻率升高，若升至45Hz之前，還出現超大勵磁電流，說明該AVR低頻保護功能不滿足要求，應更換。

4、電壓穩定性檢査

      電壓穩定性對發電機輸出電壓質量的影響主要因素：

（1） 發電機電壓波動率

       穩定性好電壓波動率小。穩定性差電壓波動率大，不適用于幾乎所有用電設備。柴油發電機組標準規定：電壓波動率≦0.5%，穩定性越好，電壓越隱定。

（2） 穩態電壓調整率

      穩定性好，穩態電迅調整率小，即從空載到滿載電壓變化小。穩定性差，則穩態電壓調整率大，從空載到滿載電壓上升或下降大，也不適用于幾乎所有用電設備。國家標準規定：發電機穩態電壓調整率有≦±1.0%、±2.5%、±5.0%三類指標， 依不同勵磁方式發電機而定。穩態電壓調整率越小，電壓越穩定。

（3） 瞬態電壓調整率

     穩定性好，瞬態電壓調幣率小，從空載突加負載至滿載，或從滿載突減負栽至空載瞬變的過程中，電壓變化小，電壓恢復速度快。穩定性差，則瞬態過程電壓變化大，反映速度慢。國家標準規定：發電機瞬態電壓調整率為≦ （-15%?＋20%）、 ≦ （-20%?+ 25%）、≦ （-25%?+ 30%） 3類指標，依不同勵磁方式發電機而定。瞬態電壓調整率越小，電壓越穩定。起動電動機能力也越強。

● 電壓穩定性檢査方法

      測試電路如圖4所示。先找到調節“電壓穩定性”電位器，順時針轉，發電機電壓波動率好， 但穩態、瞬態電壓調整率變差；逆時針轉調節器旋鈕，發電機電壓波動率變差，但穩態、瞬態電壓調整率變好。發電機要求既有合格的電壓波動率，也有合格的穩態、瞬態電壓調整率，通過調節“電壓穩定性"電位器，上述3項性能指標中任1項不合格，說明該AVR不合格，應更換AVR。

5、并列運行調差精度檢查

      適用于兩臺或多臺發電機并列運行或并網運行的AVR，其內部設置有調差環節（含調節電位器），外接調差互感器，改善各臺發電機的無功功率的自動合理分配，使各發電機穩定運行。當某臺發電機無功電流偏大時（該發電機負載功率因數滯后偏大），順時針方向緩慢調節“無功調差”電位器，無功電流偏小時（該發電機負載功率因數滯后偏小），逆時針 方向緩慢調節“無功調差”電位器。若順時針或逆時針方向調節電位器過程無功電流不改變，說明AVR的無功調差失效，應更換AVR。

 

圖3  MX321斯坦福自動電壓調節器功能指示圖

圖4  發電機自動電壓調節器的測試與調整

 

總結：

      柴油發電機組的調壓板是一種用于控制發電機輸出電壓的裝置。它通常由一塊電子電路板和一個電子電路板上的電位器組成。當發電機運行時，它會產生電壓，然后通過調壓板中的電路進行控制。調壓板中的電路會檢測輸出電壓的大小，并通過電位器調節電壓大小，以確保發電機輸出的電壓始終保持在預設的范圍內。具體來說，當發電機輸出電壓高于預設值時，電路板會自動調節電位器的電阻值，使發電機輸出電壓降低。反之，當發電機輸出電壓低于預設值時，電路板會自動調節電位器的電阻值，使發電機輸出電壓增加。需要注意的是，調壓板的具體實現方式可能因不同的發電機組而異。在某些情況下，調壓板可能采用機械方式來控制電位器，而在其他情況下，它可能使用數字控制電路來自動調節電位器的值。

----------------
以上信息來源于互聯網行業新聞，特此聲明！
若有違反相關法律或者侵犯版權，請通知我們！
溫馨提示：未經我方許可，請勿隨意轉載信息！
如果希望了解更多有關柴油發電機組技術數據與產品資料，請電話聯系銷售宣傳部門或訪問我們官網：http://www.nkcyfdjpj.cn