发电机的调压方式和原理
发布时间：2023-10-21 点击：1105
故障检查与技术维护
交流发电机的调压方式和原理
一、avr电压调整器的定义
avr是英文automatic voltage regulator的缩写，是三相同步发电机的重要部件。avr是一种半波相近控制闸流管型的自动电压调节器,是交流发电机励磁系统的一部分。除调节发电机的电压外,avr还具有低速和无检测信号保护的功能，以保证对发电机安全可靠的控制，励磁电源直接由发电机输出端导出。avr电源电路使用的高效半导体保证了由剩磁获得的起励电压。
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二、调压方式：
avr自动调压，自动电压调节器，是一种密封电子装置，通过控制低功率的励磁机磁场，调节励磁机电枢的整流输出功率，从而达到控制主机磁场电流，稳定无刷发电机之输出电压要求，具有低频与无输入信号保护装置。并附有并联补偿功能，符合客户扩增容量需求。其具有电压整定、稳定度调节、f/v频率/电压特性设定、f/v低频保护、f/v电压下降设定、励磁电流限制、并联正交调差（下垂调节）等功能，同时可外接电压微调电位器、功率因数调节器进行控制。并附有并联补偿功能，符合客户扩增容量需求。对电力系统电压和无功功率进行调整的方式。
通常有：逆调压、顺调压和常调压三种。
1、逆调压。
考虑到高峰负荷时供电线路上电压损耗大，将中枢点电压适当升高以抵消部分甚至全部损耗的电压损耗的增大；低谷负荷时供电线路上电压损耗小，将中枢点电压适当降低以补偿部分甚至全部电压损耗的减少，有可能满足负荷对电压质量的要求。高峰负荷时升高中枢点电压、低谷负荷时降低中枢点电压的电压调节方式。通常用于供电线路较长、负荷变动较大的情况。
2、常调压。
在任何负荷下都保持中枢点电压为基本不变数值的调压方式。通常适用于负荷变动小、线路上电压损耗小的情况。
3、顺调压。
高峰负荷时允许中枢点电压略低，而低负荷时却略高的调压方式。它适用于允许电压偏移较大的配电网。
三、工作原理
由于发电机与发动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。柴油发电机组在运行过程中，发动机转速变化范围很大，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。
avr与主定子绕组和励磁绕组连接，对输出电压提供精度为±1％的闭环控制。在从主定子获得电源外,avr还从输出绕组取样电压以实现对输出的控制。avr根据获得的采样数据控制输出到励磁系统的电流,通过可控硅导通角的调节,把无功功率、功率因数和输出电压控制在一定的范围内。柴油发电机组的avr接线方式国产和进口机基本一样，只需要连接e＋、e－和u、v相绕组取样电压和零线，根据取样电压与设定电压的误差放大，经脉宽调制，通过可控硅导通角的调节控制输出励磁电流从而调节发电机的输出电压。
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四、调压原理
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）。
这里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，也就是说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。
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交流发电机的调压方式和原理
一、avr电压调整器的定义
avr是英文automatic voltage regulator的缩写，是三相同步发电机的重要部件。avr是一种半波相近控制闸流管型的自动电压调节器,是交流发电机励磁系统的一部分。除调节发电机的电压外,avr还具有低速和无检测信号保护的功能，以保证对发电机安全可靠的控制，励磁电源直接由发电机输出端导出。avr电源电路使用的高效半导体保证了由剩磁获得的起励电压。
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二、调压方式：
avr自动调压，自动电压调节器，是一种密封电子装置，通过控制低功率的励磁机磁场，调节励磁机电枢的整流输出功率，从而达到控制主机磁场电流，稳定无刷发电机之输出电压要求，具有低频与无输入信号保护装置。并附有并联补偿功能，符合客户扩增容量需求。其具有电压整定、稳定度调节、f/v频率/电压特性设定、f/v低频保护、f/v电压下降设定、励磁电流限制、并联正交调差（下垂调节）等功能，同时可外接电压微调电位器、功率因数调节器进行控制。并附有并联补偿功能，符合客户扩增容量需求。对电力系统电压和无功功率进行调整的方式。
通常有：逆调压、顺调压和常调压三种。
1、逆调压。
考虑到高峰负荷时供电线路上电压损耗大，将中枢点电压适当升高以抵消部分甚至全部损耗的电压损耗的增大；低谷负荷时供电线路上电压损耗小，将中枢点电压适当降低以补偿部分甚至全部电压损耗的减少，有可能满足负荷对电压质量的要求。高峰负荷时升高中枢点电压、低谷负荷时降低中枢点电压的电压调节方式。通常用于供电线路较长、负荷变动较大的情况。
2、常调压。
在任何负荷下都保持中枢点电压为基本不变数值的调压方式。通常适用于负荷变动小、线路上电压损耗小的情况。
3、顺调压。
高峰负荷时允许中枢点电压略低，而低负荷时却略高的调压方式。它适用于允许电压偏移较大的配电网。
三、工作原理
由于发电机与发动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。柴油发电机组在运行过程中，发动机转速变化范围很大，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。
avr与主定子绕组和励磁绕组连接，对输出电压提供精度为±1％的闭环控制。在从主定子获得电源外,avr还从输出绕组取样电压以实现对输出的控制。avr根据获得的采样数据控制输出到励磁系统的电流,通过可控硅导通角的调节,把无功功率、功率因数和输出电压控制在一定的范围内。柴油发电机组的avr接线方式国产和进口机基本一样，只需要连接e＋、e－和u、v相绕组取样电压和零线，根据取样电压与设定电压的误差放大，经脉宽调制，通过可控硅导通角的调节控制输出励磁电流从而调节发电机的输出电压。
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四、调压原理
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）。
这里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，也就是说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。
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