MX321 電壓調(diào)節(jié)器

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一、概述

 

● MX321是一款三相感應(yīng)自動(dòng)調(diào)壓器，是無刷發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的組成部分。勵(lì)磁電源取自三相永磁發(fā)電機(jī)（PMG），可使AVR控制電路免受非線性負(fù)載的影響以及發(fā)電機(jī)端子的射頻干擾。能夠承受發(fā)電機(jī)的持續(xù)短路電流是PMG系統(tǒng)的另一特色。

● AVR對(duì)發(fā)電機(jī)主繞組的電壓進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并且通過控制勵(lì)磁電路使發(fā)電機(jī)輸出電壓穩(wěn)定在指定的范圍內(nèi)，同時(shí)還將根據(jù)發(fā)電機(jī)的負(fù)荷、轉(zhuǎn)速、溫度和功率因數(shù)等要素做出修正。而三相RMS檢測(cè)能夠提供更準(zhǔn)確的電壓調(diào)整，可調(diào)軟起動(dòng)電路能夠控制發(fā)電機(jī)輸出電壓的平滑建立。

● 頻率測(cè)量電路連續(xù)監(jiān)控發(fā)電機(jī)組的軸轉(zhuǎn)速，當(dāng)轉(zhuǎn)速低于預(yù)設(shè)臨界值時(shí)，相應(yīng)地降低發(fā)電機(jī)輸出電壓，為勵(lì)磁系統(tǒng)提供欠頻保護(hù)。更先進(jìn)的增強(qiáng)功能可對(duì)電壓/頻率曲線的斜率和電壓恢復(fù)時(shí)間進(jìn)行調(diào)整，以改善渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的響應(yīng)速度。

● 限流功能可以對(duì)持續(xù)的短路電流進(jìn)行控制。

● 通過內(nèi)部關(guān)閉AVR輸出的方式，可將最大勵(lì)磁強(qiáng)度限定在安全的時(shí)間范圍內(nèi)，這種狀態(tài)可以維持到發(fā)電機(jī)組停機(jī)為止。

● AVR包含有過壓保護(hù)功能，該功能可通過內(nèi)部關(guān)閉AVR輸出的方式或者使選裝的勵(lì)磁電路斷路器脫扣來實(shí)現(xiàn)。另外還提供了遠(yuǎn)程電壓微調(diào)器接口，以便用戶對(duì)發(fā)電機(jī)的輸出進(jìn)行微調(diào)。

● 模擬輸入端可以連接到Newage功率因數(shù)控制器或者其他具備兼容輸出信號(hào)的外接設(shè)備。

● AVR還有連接并車電流互感器的接口，可實(shí)現(xiàn)與其他同樣配置的發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行。

 

注意事項(xiàng)： 1、在50°C到70°C內(nèi)，電流由3.7A線性下降至2.7A 2、當(dāng)存在某些射頻信號(hào)傳輸時(shí)，可能無法達(dá)到所述的調(diào)壓效果。 3、調(diào)壓變化范圍符合BS.EN.61000-6-2:2001標(biāo)準(zhǔn)B中的規(guī)定10分鐘后測(cè)得結(jié)果。 4、適用于E以上模式。可能需要降低發(fā)電機(jī)額定值。請(qǐng)與廠商核對(duì)。 5、出廠設(shè)定值。半密封貼裝，可選跳線設(shè)置。 6、連接到模擬輸入端的所有設(shè)備，必須采用全浮式（對(duì)地絕緣）安裝，絕緣強(qiáng)度須達(dá)到交流500V。 7、無凝結(jié)。

 

二、自動(dòng)調(diào)壓器的主要功能：

● 分壓器和整流器

選取發(fā)電機(jī)輸出電壓中的一部分并進(jìn)行衰減。分壓器通過AVR電壓電位計(jì)和外接手動(dòng)微調(diào)器（如果配備的話）進(jìn)行調(diào)整。并車電流互感器的輸出也疊加到該信號(hào)上，整流器將交流輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為代表發(fā)電機(jī)輸出電壓的直流信號(hào)。

● 直流混合電路

將模擬輸入信號(hào)與發(fā)電機(jī)輸出電壓信號(hào)相疊加。

● 3相整流器Phase Rectifier

將限流CT的輸出轉(zhuǎn)換為代表發(fā)電機(jī)輸出電流的直流信號(hào)。

● 放大器（Amp）

將發(fā)電機(jī)輸出電壓或輸出電流信號(hào)與參考電壓進(jìn)行比較，將差值進(jìn)行放大，為電源設(shè)備提供控制信號(hào)。斜坡發(fā)生器和電位檢測(cè)與驅(qū)動(dòng)電路負(fù)責(zé)控制電源設(shè)備的導(dǎo)通時(shí)間，為勵(lì)磁系統(tǒng)提供所需的電源，使發(fā)電機(jī)輸出電壓保持在指定的范圍內(nèi)。

● 穩(wěn)壓電路

負(fù)責(zé)提供可調(diào)交流負(fù)反饋，以確保控制系統(tǒng)擁有良好的穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)特性。

● 電源

負(fù)責(zé)為AVR電路提供所需的電壓。

● 低頻檢測(cè)器

負(fù)責(zé)測(cè)量每個(gè)電周期的長(zhǎng)度，并在轉(zhuǎn)速低于預(yù)設(shè)的極限值時(shí)，使參考電壓隨轉(zhuǎn)速線性降低。電壓下降和恢復(fù)時(shí)間延遲調(diào)整電路可將電壓滾降和恢復(fù)時(shí)間調(diào)大。發(fā)光二極管指示燈點(diǎn)亮，表明欠速運(yùn)行狀態(tài)。

● 同步電路

作用是將斜坡發(fā)生器和低頻檢測(cè)器鎖定在永磁發(fā)電機(jī)波形周期上。

● 功率控制設(shè)備

可根據(jù)放大器產(chǎn)生的壓差信號(hào)來改變勵(lì)磁電路的電流大小。

● 斷路器

可在過勵(lì)磁或者過電壓情況下對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行電路隔離。

● 過勵(lì)磁檢測(cè)器

對(duì)勵(lì)磁機(jī)電壓進(jìn)行連續(xù)監(jiān)控，如果該電壓超過參考電位l并且持續(xù)時(shí)間超過規(guī)定期限，該探測(cè)器就會(huì)關(guān)閉電源設(shè)備，同時(shí)還可提供使斷路器脫扣的外部信號(hào)。

● 過壓檢測(cè)器

對(duì)發(fā)電機(jī)定子電壓進(jìn)行連續(xù)監(jiān)控，如果該電壓超過參考電位并且持續(xù)時(shí)間超過規(guī)定期限，該探測(cè)器就會(huì)關(guān)閉電源設(shè)備，同時(shí)還可提供使斷路器脫扣的外部信號(hào)。

三、裝配與操作

 

四、AVR控制功能的調(diào)整

 

● 電壓（VOLTS）調(diào)整

發(fā)電機(jī)輸出電壓為出廠設(shè)定值，但可以通過調(diào)整AVR電路板上的VOLTS控制鈕或外接手動(dòng)微調(diào)器進(jìn)行微調(diào)。如果未安裝手動(dòng)微調(diào)器，則AVR上的端子1和2必須短接。

 

警告！電壓調(diào)整后不得高于發(fā)電機(jī)額定電壓。如果存在疑問，可參見發(fā)電機(jī)外殼上的銘牌。 警告！不得將手動(dòng)微調(diào)器接線端接地，因?yàn)樗麄兊碾娢豢赡芨哂诘仉娢弧Ｈ绻蛔⒁膺@一點(diǎn)，可能會(huì)導(dǎo)致設(shè)備損壞。

 

如果需要更換AVR或需要重新設(shè)定VOLTS控制鈕，請(qǐng)按以下步驟進(jìn)行操作：

1.運(yùn)行發(fā)電機(jī)之前，須將VOLTS控制鈕逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)到最大位置。

2.如果安裝了遠(yuǎn)程電壓微調(diào)器，將其調(diào)到中間位置。

3.將穩(wěn)定性（STABILITY）控制鈕調(diào)到中間位置。

4.在發(fā)電機(jī)相線和中線之間連接好合適的電壓表（0-300V ac）。

5.起動(dòng)發(fā)電機(jī)組，使其在標(biāo)稱頻率（50-53Hz或60-63Hz）下空載運(yùn)行。

6.如果此時(shí)紅色LED指示燈點(diǎn)亮，請(qǐng)參見“UFRO”調(diào)整方法。

7.順時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)VOLTS控制鈕，直至達(dá)到額定電壓值。

8.如果當(dāng)前電壓不穩(wěn)定，請(qǐng)參見“穩(wěn)定性”調(diào)整方法，必要時(shí)重新調(diào)整電壓。

9.此時(shí)，電壓調(diào)整完畢。

 

● 穩(wěn)定性（STABILITY）調(diào)整

AVR本身含有穩(wěn)壓電路或阻尼電路，為發(fā)電機(jī)提供了良好的穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)特性。

配備的跳線選擇器可優(yōu)化穩(wěn)壓電路對(duì)不同規(guī)格發(fā)電機(jī)的響應(yīng)，應(yīng)根據(jù)發(fā)電機(jī)的額定功率并按照?qǐng)D中所示的方法設(shè)置跳線帽位置。

穩(wěn)定性調(diào)整的正確方法是：在發(fā)電機(jī)空載運(yùn)行的情況下，逆時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)穩(wěn)定性調(diào)整電位器，直至發(fā)電機(jī)電壓變得不穩(wěn)定。然后再從這一點(diǎn)開始順時(shí)針緩慢調(diào)整至最佳位置或阻尼臨界點(diǎn)（即，發(fā)電機(jī)電壓介于穩(wěn)定和不穩(wěn)定的臨界點(diǎn)）。

 

● UFRO調(diào)整

AVR含有欠頻保護(hù)電路，在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速降至預(yù)設(shè)極限值（拐點(diǎn)）以下時(shí)，可保證發(fā)電機(jī)的電壓/頻率特性。紅色LED燈亮，表示UFRO電路開始工作。

UFRO已經(jīng)預(yù)先設(shè)置好并封裝起來，只需根據(jù)圖示并通過跳線設(shè)置來選擇50Hz或60Hz工作頻率以及4極或6極即可。

在最佳設(shè)定下，當(dāng)發(fā)電機(jī)頻率剛剛下降到標(biāo)稱值以下，即50Hz系統(tǒng)頻率降至47Hz、60Hz系統(tǒng)頻率降至57Hz時(shí)，LED指示燈就會(huì)點(diǎn)亮。

 

● 下垂（DROOP）調(diào)整

并聯(lián)應(yīng)用發(fā)電機(jī)配備了并聯(lián)運(yùn)行下垂互感器，可向AVR提供功率因數(shù)相關(guān)信號(hào)。該C.T.連接至AVR上的S1與S2（詳情請(qǐng)參閱發(fā)電機(jī)接線圖）。在實(shí)際應(yīng)用中，功率因數(shù)為零及滿載條件下的下垂調(diào)整值通常預(yù)設(shè)為5%。

順時(shí)針調(diào)整可增大提供給AVR的電流互感器信號(hào)，同時(shí)增大滯后功率因數(shù)（cosØ）下的下垂。逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)到最大位置時(shí)，下垂為零。

 

● 微調(diào)（TRIM）

模擬輸入端（A1、A2）可連接Newage功率因數(shù)控制器或其他裝置，最大可連接直流+/-5 v的信號(hào)。

連接到該輸入端的直流信號(hào)將被疊加到AVR檢測(cè)電路中。A1連接至AVR的零電位端，A2上的正電壓會(huì)增強(qiáng)勵(lì)磁強(qiáng)度；反之，A2上的負(fù)電壓會(huì)減弱勵(lì)磁強(qiáng)度。用戶可通過“微調(diào)”（TRIM）控制鈕來調(diào)整輸入信號(hào)的靈敏度：逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)到最大位置，外接信號(hào)就不會(huì)產(chǎn)生作用；順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)到最大位置則可產(chǎn)生最大效果。

在使用了Newage功率因數(shù)控制器的情況下，通常設(shè)定在順時(shí)針最大位置處。

警告！連接到該模擬輸入端的所有設(shè)備，必須采用全浮式（對(duì)地絕緣）安裝，絕緣強(qiáng)度須達(dá)到交流500V。如果不注意這一點(diǎn)，可能會(huì)導(dǎo)致設(shè)備損壞。

 

● 過勵(lì)磁（EXC）調(diào)整

該控制鈕在出廠時(shí)已設(shè)置完畢并進(jìn)行了封裝，不應(yīng)再進(jìn)行調(diào)整。過勵(lì)磁條件由紅色LED指示燈點(diǎn)亮來指示，該指示燈同時(shí)還用于表示欠速運(yùn)行和過壓狀態(tài)。

發(fā)生過勵(lì)磁脫扣情況后，發(fā)電機(jī)必須停機(jī)方可進(jìn)行復(fù)位。

 

● 電壓下降（DIP）調(diào)整

此功能大多應(yīng)用于以渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)在一定范圍內(nèi)承載大負(fù)荷的情況。該功能通過增加電壓/頻率曲線斜率來獲得相對(duì)于轉(zhuǎn)速更大比例的電壓滾降深度。當(dāng)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)DIP控制鈕時(shí)，發(fā)電機(jī)電壓會(huì)遵照正常的電壓/頻率曲線下滑至轉(zhuǎn)速低于額定值；順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)DIP控制鈕時(shí)，將獲得更大的電壓滾降深度，有助于發(fā)動(dòng)機(jī)恢復(fù)轉(zhuǎn)速。

 

● 恢復(fù)時(shí)間延遲（DWELL）調(diào)整

此功能大多應(yīng)用于以渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)在一定范圍內(nèi)承載大負(fù)荷的情況。其功能是在轉(zhuǎn)速恢復(fù)與電壓恢復(fù)之間提供一段延時(shí)，使較大的DIP設(shè)定以穩(wěn)定狀態(tài)運(yùn)行。當(dāng)DWELL控制鈕逆時(shí)針轉(zhuǎn)到最大位置時(shí)，發(fā)電機(jī)電壓將遵循電壓/頻率曲線變化；順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)DWELL控制鈕，可增加轉(zhuǎn)速恢復(fù)與電壓恢復(fù)之間的延時(shí)。

 

● 限流（I LIMIT）調(diào)整

該功能常用于限制短路電流或者提供電機(jī)起動(dòng)的電流限制。要使用這個(gè)功能，需要將設(shè)置了正確比率的限流CT連接到AVR的S1、S2端子上。其中，內(nèi)部設(shè)定了過流10秒的限制。要使用該功能之前，請(qǐng)先咨詢廠商。

 

● 過電壓（OVER V）調(diào)整

該控制鈕在出廠時(shí)已設(shè)置完畢并進(jìn)行了封裝，不應(yīng)再進(jìn)行調(diào)整。過壓條件由紅色LED指示燈點(diǎn)亮來指示，該指示燈同時(shí)還用于表示欠速運(yùn)行和過勵(lì)磁狀態(tài)。

發(fā)生過電壓脫扣情況后，發(fā)電機(jī)必須停機(jī)方可進(jìn)行復(fù)位。

 

● 建壓時(shí)間（RAMP）調(diào)整

 

當(dāng)發(fā)電機(jī)達(dá)到一定轉(zhuǎn)速時(shí)，將由此AVR中的軟起動(dòng)或電壓建立電路來控制電壓建立的速率。該設(shè)置通常出廠時(shí)已預(yù)設(shè)好并進(jìn)行了封裝，電壓上升時(shí)間約為3秒。必要時(shí)，可在規(guī)格表中限定的范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整。