发电机AVR自动调压板怎样调电压和电流

发电机avr自动调压板怎样调电压和电流
电压自动调节器又叫调压板avr，是专门为配套基波、谐波复式励磁或装配有永磁发电机励磁（pgm系统）的交流无刷发电机而设计。由于发电机与柴油机的传动比是固定的，所以发电机的转速将随发动机转速的变化而变化。柴油发电机在运行过程中转速变化范围很大，发电机的端电压也将随发动机的转速变化而在很大范围内变化。发电机对用电设备供电和向蓄电池充电，都要求其电压稳定，所以为使电压始终保持在某一数值基本不变，就必须对发电机的输出电压进行调节。
一、调压板avr的原理
由交流发电机的工作原理我们知道，交流发电机的三相绕组产生的相电动势的有效值
eφ==ceфn（v）
式中，ce为发电机的结构常数；
n为转子转速；
ф为转子的磁极磁通；
因此，交流发电机所产生的感应电动势与转子转速和磁极磁通成正比。
当转速升高时，eφ增大，输出端电压ub升高，当转速升高到一定值时（空载转速以上），输出端电压达到极限，要想使发电机的输出电压ub不再随转速的升高而上升，只能通过减小磁通ф来实现。又磁极磁通ф与励磁电流if成正比，减小磁通ф也就是减小励磁电流if。
所以，交流发电机调节器的工作原理是当交流发电机的转速升高时，调节器通过减小发电机的励磁电流if来减小磁通ф，使发电机的输出电压ub保持不变。
触点式电压调节器通过触点开闭，接通和断开磁场电路，来改变磁场电流if大小晶体管调节器、集成电路调节器等利用大功率三极管的导通和截止，接通和断开磁场电路，来改变磁场电流if大小。
二、avr调压板结构与接线
1、结构
常用avr （自动电压调节器）外形及结构如图1所示（很多厂家将avr元器件用 防水、传热胶封固，只能荇到散热片、接线端口、调节电位器旋钮），不同厂家开发生产的 avr外形、结构有差异，但其与发电机的接口与调节功能基本相同。
发电机avr自动电压调节器
2、avr接线口
○检测电压输入
接于发电机三相输出端线电压400v或相电压230v上；
○电源电压输入
p1、p2，接于发电机定子主绕组u、v相中点抽头200v或机端相电压 230v上（有的avr不分检测输入和电源输入，仅设置一个电压信号接口，接于机端相电压或线电压上）；
○励磁输出
f+、f-（有的标志为f1、f2），接于有刷发电机集电环电刷引线（见图3-12）或无刷发电机交流励磁机定子主励磁绕组线端e1、e2 （见图3-16）；
○调差输入
k1、k2 （露出电位器旋钮），接于w相上的调差互感器二次绕组线端，考虑到50kw以下发电机一般不作并列运行，有的小型avr就不设置调差环频率转折（低频保护用），已在avr内部接好线而不外接；
○电压调节（露出电位器旋钮）
已在avr内部接好线而不外接；
○电压稳定性（露出电位器旋钮）
已在avr内部接好线而不外接。
○ 远程控制
有的avr 还设置有外接电位器接口，用于需远程外接调节电压的发电机；有的avr还设罝有外接常开起励按钮，用于铁心容易失磁的发电机。
avr与发电机组装时，可装在机座顶上的励磁箱内，也可装在控制箱或控制屏内，并已按avr说明书的规定正确接线。
交流发电机调压板电路图
三、电压板功能
1、自励建立电压可靠性检查
起动柴油发电机至额定转速，已投入运行的发电机，转速接近额定转速时都应该能自动建立电压，交流电压表指示的电压应接近额定电压。若未有电压指示，调节“电压调节”电位器，顺时针转电压应上升，若电位器已调至最大位置仍无电压，用万用表直流挡检测励磁输 出f+、f-，用万用表交流挡检测电源电压输入端和检测电压输入端，若输入端有电压，而励磁输出端仍无电压，说明该avr已损坏，应换上同型号、规格新的avr。
mx321斯坦福自动电压调节器功能指示图
2、电压整定范围检査
国家标准规定：发电机电压整定范围≧1.05倍额定电压和≦0.95倍额定电压。检测时， 发电机已处于空载转速（频率达52.5hz）。顺时针转“电压调节”电位器旋钮，若电位器己调至最大位置，发电机电压应大于1.05倍额定电压，若小于此值，用万用表直流挡检测励磁输出f+、f-端子，测得的励磁电压没有超过铭牌规定值，说明avr电压整定范围上限不够高。再逆时针转“电压调节”电位器旋钮，发电机电压应小于0.95倍额定电压，若电位器已调至最小位置，发电机电压未能小于此值，说明avr电压整定范围下限不够低，应更换avr。
3、低频保护检查
设置有低频保护环节的avr，在发电机转速升至频率转折拐点（一般为45hz）之前， 发电机励磁电流不允许大于铭碑规定值，否则有刷发电机转子绕组或无刷发电机交流励磁机定子绕组、电枢绕组将因持续的超大励磁电流而过热直至烧毁。在发电机升速过程，若出现励磁电流超大，说明avr低频保护失效，应更换avr。低频保护特性一般在avr生产厂已调试好，其电位器旋钮已固封，发电机调试时无需调节，但有的厂家未固封，此时可用小螺丝刀调节“频率转折”电位器，顺时针转，低频保护点频率升高，若升至45hz之前，还出现超大励磁电流，说明该avr低频保护功能不满足要求，应更换。
4、电压稳定性检査
电压稳定性对发电机输出电压质量的影响主要有：
（1） 发电机电压波动率
稳定性好电压波动率小。稳定性差电压波动率大，不适用于几乎所有用电设备。柴油发电机组标准规定：电压波动率≦0.5%，稳定性越好，电压越隐定。
（2） 稳态电压调整率
稳定性好，稳态电迅调整率小，即从空载到满载电压变化小。稳定性差，则稳态电压调整率大，从空载到满载电压上升或下降大，也不适用于几乎所有用电设备。国家标准规定：发电机稳态电压调整率有≦±1.0%、±2.5%、±5.0%三类指标， 依不同励磁方式发电机而定。稳态电压调整率越小，电压越稳定。
（3） 瞬态电压调整率
稳定性好，瞬态电压调幣率小，从空载突加负载至满载，或从满载突减负栽至空载瞬变的过程中，电压变化小，电压恢复速度快。稳定性差，则瞬态过程电压变化大，反映速度慢。国家标准规定：发电机瞬态电压调整率为≦ （-15%?＋20%）、 ≦ （-20%?+ 25%）、≦ （-25%?+ 30%） 3类指标，依不同励磁方式发电机而定。瞬态电压调整率越小，电压越稳定。起动电动机能力也越强。
●电压稳定性检査方法
调节“电压稳定性”电位器，顺时针转，发电机电压波动率好， 但稳态、瞬态电压调整率变差；逆时针转调节器旋钮，发电机电压波动率变差，但稳态、瞬态电压调整率变好。发电机要求既有合格的电压波动率，也有合格的稳态、瞬态电压调整率，通过调节“电压稳定性"电位器，上述3项性能指标中任1项不合格，说明该avr不合格，应更换avr。
5、并列运行调差精度检查
适用于两台或多台发电机并列运行或并网运行的avr，其内部设置有调差环节（含调节电位器），外接调差互感器，改善各台发电机的无功功率的自动合理分配，使各发电机稳定运行。当某台发电机无功电流偏大时（该发电机负载功率因数滞后偏大），顺时针方向缓慢调节“无功调差”电位器，无功电流偏小时（该发电机负载功率因数滞后偏小），逆时针 方向缓慢调节“无功调差”电位器。若顺时针或逆时针方向调节电位器过程无功电流不改变，说明avr的无功调差失效，应更换avr。

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