發電機AVR自動調壓板怎樣調電壓和電流

發電機avr自動調壓板怎樣調電壓和電流
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和向蓄電池充電，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
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if成正比，減小磁通ф也就是減小勵磁電流if。
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if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if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if大小。
二、avr調壓板結構與接線
1、結構
常用avr （自動電壓調節器）外形及結構如圖1所示（很多廠家將avr元器件用 防水、傳熱膠封固，只能荇到散熱片、接線端口、調節電位器旋鈕），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。
發電機avr自動電壓調節器
2、avr接線口
○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；
○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）；
○勵磁輸出
f+、f-（有的標志為f1、f2），接于有刷發電機集電環電刷引線（見圖3-12）或無刷發電機交流勵磁機定子主勵磁繞組線端e1、e2 （見圖3-16）；
○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；
○電壓調節（露出電位器旋鈕）
已在avr內部接好線而不外接；
○電壓穩定性（露出電位器旋鈕）
已在avr內部接好線而不外接。
○ 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。
交流發電機調壓板電路圖
三、電壓板功能
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。
mx321斯坦福自動電壓調節器功能指示圖
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有：
（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
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。

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