發(fā)電機(jī)AVR自動調(diào)壓板怎樣調(diào)電壓和電流
發(fā)布時間：2024-06-23 點擊：2704
發(fā)電機(jī)avr自動調(diào)壓板怎樣調(diào)電壓和電流
電壓自動調(diào)節(jié)器又叫調(diào)壓板avr，是專門為配套基波、諧波復(fù)式勵磁或裝配有永磁發(fā)電機(jī)勵磁（pgm系統(tǒng)）的交流無刷發(fā)電機(jī)而設(shè)計。由于發(fā)電機(jī)與柴油機(jī)的傳動比是固定的，所以發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速將隨發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的變化而變化。柴油發(fā)電機(jī)在運行過程中轉(zhuǎn)速變化范圍很大，發(fā)電機(jī)的端電壓也將隨發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速變化而在很大范圍內(nèi)變化。發(fā)電機(jī)對用電設(shè)備供電和向蓄電池充電，都要求其電壓穩(wěn)定，所以為使電壓始終保持在某一數(shù)值基本不變，就必須對發(fā)電機(jī)的輸出電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)。
一、調(diào)壓板avr的原理
由交流發(fā)電機(jī)的工作原理我們知道，交流發(fā)電機(jī)的三相繞組產(chǎn)生的相電動勢的有效值
eφ==ceфn（v）
式中，ce為發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)常數(shù)；
n為轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速；
ф為轉(zhuǎn)子的磁極磁通；
因此，交流發(fā)電機(jī)所產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和磁極磁通成正比。
當(dāng)轉(zhuǎn)速升高時，eφ增大，輸出端電壓ub升高，當(dāng)轉(zhuǎn)速升高到一定值時（空載轉(zhuǎn)速以上），輸出端電壓達(dá)到極限，要想使發(fā)電機(jī)的輸出電壓ub不再隨轉(zhuǎn)速的升高而上升，只能通過減小磁通ф來實現(xiàn)。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(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器的工作原理是當(dāng)交流發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速升高時，調(diào)節(jié)器通過減小發(fā)電機(jī)的勵磁電流if來減小磁通ф，使發(fā)電機(jī)的輸出電壓ub保持不變。
觸點式電壓調(diào)節(jié)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(diào)節(jié)器、集成電路調(diào)節(jié)器等利用大功率三極管的導(dǎo)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(diào)壓板結(jié)構(gòu)與接線
1、結(jié)構(gòu)
常用avr （自動電壓調(diào)節(jié)器）外形及結(jié)構(gòu)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(diào)節(jié)電位器旋鈕），不同廠家開發(fā)生產(chǎn)的 avr外形、結(jié)構(gòu)有差異，但其與發(fā)電機(jī)的接口與調(diào)節(jié)功能基本相同。
發(fā)電機(jī)avr自動電壓調(diào)節(jié)器
2、avr接線口
○檢測電壓輸入
接于發(fā)電機(jī)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(fā)電機(jī)定子主繞組u、v相中點抽頭200v或機(jī)端相電壓 230v上（有的avr不分檢測輸入和電源輸入，僅設(shè)置一個電壓信號接口，接于機(jī)端相電壓或線電壓上）；
○勵磁輸出
f+、f-（有的標(biāo)志為f1、f2），接于有刷發(fā)電機(jī)集電環(huán)電刷引線（見圖3-12）或無刷發(fā)電機(jī)交流勵磁機(jī)定子主勵磁繞組線端e1、e2 （見圖3-16）；
○調(diào)差輸入
k1、k2 （露出電位器旋鈕），接于w相上的調(diào)差互感器二次繞組線端，考慮到50kw以下發(fā)電機(jī)一般不作并列運行，有的小型avr就不設(shè)置調(diào)差環(huán)頻率轉(zhuǎn)折（低頻保護(hù)用），已在avr內(nèi)部接好線而不外接；
○電壓調(diào)節(jié)（露出電位器旋鈕）
已在avr內(nèi)部接好線而不外接；
○電壓穩(wěn)定性（露出電位器旋鈕）
已在avr內(nèi)部接好線而不外接。
○ 遠(yuǎn)程控制
有的avr 還設(shè)置有外接電位器接口，用于需遠(yuǎn)程外接調(diào)節(jié)電壓的發(fā)電機(jī)；有的avr還設(shè)罝有外接常開起勵按鈕，用于鐵心容易失磁的發(fā)電機(jī)。
avr與發(fā)電機(jī)組裝時，可裝在機(jī)座頂上的勵磁箱內(nèi)，也可裝在控制箱或控制屏內(nèi)，并已按avr說明書的規(guī)定正確接線。
交流發(fā)電機(jī)調(diào)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(fā)電機(jī)至額定轉(zhuǎn)速，已投入運行的發(fā)電機(jī)，轉(zhuǎn)速接近額定轉(zhuǎn)速時都應(yīng)該能自動建立電壓，交流電壓表指示的電壓應(yīng)接近額定電壓。若未有電壓指示，調(diào)節(jié)“電壓調(diào)節(jié)”電位器，順時針轉(zhuǎn)電壓應(yīng)上升，若電位器已調(diào)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(yīng)換上同型號、規(guī)格新的avr。
mx321斯坦福自動電壓調(diào)節(jié)器功能指示圖
2、電壓整定范圍檢査
國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：發(fā)電機(jī)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(fā)電機(jī)已處于空載轉(zhuǎn)速（頻率達(dá)52.5hz）。順時針轉(zhuǎn)“電壓調(diào)節(jié)”電位器旋鈕，若電位器己調(diào)至最大位置，發(fā)電機(jī)電壓應(yīng)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(guī)定值，說明avr電壓整定范圍上限不夠高。再逆時針轉(zhuǎn)“電壓調(diào)節(jié)”電位器旋鈕，發(fā)電機(jī)電壓應(yīng)小于0.95倍額定電壓，若電位器已調(diào)至最小位置，發(fā)電機(jī)電壓未能小于此值，說明avr電壓整定范圍下限不夠低，應(yīng)更換avr。
3、低頻保護(hù)檢查
設(shè)置有低頻保護(hù)環(huán)節(jié)的avr，在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速升至頻率轉(zhuǎn)折拐點（一般為45hz）之前， 發(fā)電機(jī)勵磁電流不允許大于銘碑規(guī)定值，否則有刷發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組或無刷發(fā)電機(jī)交流勵磁機(jī)定子繞組、電樞繞組將因持續(xù)的超大勵磁電流而過熱直至燒毀。在發(fā)電機(jī)升速過程，若出現(xiàn)勵磁電流超大，說明avr低頻保護(hù)失效，應(yīng)更換avr。低頻保護(hù)特性一般在avr生產(chǎn)廠已調(diào)試好，其電位器旋鈕已固封，發(fā)電機(jī)調(diào)試時無需調(diào)節(jié)，但有的廠家未固封，此時可用小螺絲刀調(diào)節(jié)“頻率轉(zhuǎn)折”電位器，順時針轉(zhuǎn)，低頻保護(hù)點頻率升高，若升至45hz之前，還出現(xiàn)超大勵磁電流，說明該avr低頻保護(hù)功能不滿足要求，應(yīng)更換。
4、電壓穩(wěn)定性檢査
電壓穩(wěn)定性對發(fā)電機(jī)輸出電壓質(zhì)量的影響主要有：
（1） 發(fā)電機(jī)電壓波動率
穩(wěn)定性好電壓波動率小。穩(wěn)定性差電壓波動率大，不適用于幾乎所有用電設(shè)備。柴油發(fā)電機(jī)組標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：電壓波動率≦0.5%，穩(wěn)定性越好，電壓越隱定。
（2） 穩(wěn)態(tài)電壓調(diào)整率
穩(wěn)定性好，穩(wěn)態(tài)電迅調(diào)整率小，即從空載到滿載電壓變化小。穩(wěn)定性差，則穩(wěn)態(tài)電壓調(diào)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(shè)備。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：發(fā)電機(jī)穩(wěn)態(tài)電壓調(diào)整率有≦±1.0%、±2.5%、±5.0%三類指標(biāo)， 依不同勵磁方式發(fā)電機(jī)而定。穩(wěn)態(tài)電壓調(diào)整率越小，電壓越穩(wěn)定。
（3） 瞬態(tài)電壓調(diào)整率
穩(wěn)定性好，瞬態(tài)電壓調(diào)幣率小，從空載突加負(fù)載至滿載，或從滿載突減負(fù)栽至空載瞬變的過程中，電壓變化小，電壓恢復(fù)速度快。穩(wěn)定性差，則瞬態(tài)過程電壓變化大，反映速度慢。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：發(fā)電機(jī)瞬態(tài)電壓調(diào)整率為≦ （-15%?＋20%）、 ≦ （-20%?+ 25%）、≦ （-25%?+ 30%） 3類指標(biāo)，依不同勵磁方式發(fā)電機(jī)而定。瞬態(tài)電壓調(diào)整率越小，電壓越穩(wěn)定。起動電動機(jī)能力也越強(qiáng)。
●電壓穩(wěn)定性檢査方法
調(diào)節(jié)“電壓穩(wěn)定性”電位器，順時針轉(zhuǎn)，發(fā)電機(jī)電壓波動率好， 但穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)電壓調(diào)整率變差；逆時針轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)器旋鈕，發(fā)電機(jī)電壓波動率變差，但穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)電壓調(diào)整率變好。發(fā)電機(jī)要求既有合格的電壓波動率，也有合格的穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)電壓調(diào)整率，通過調(diào)節(jié)“電壓穩(wěn)定性"電位器，上述3項性能指標(biāo)中任1項不合格，說明該avr不合格，應(yīng)更換avr。
5、并列運行調(diào)差精度檢查
適用于兩臺或多臺發(fā)電機(jī)并列運行或并網(wǎng)運行的avr，其內(nèi)部設(shè)置有調(diào)差環(huán)節(jié)（含調(diào)節(jié)電位器），外接調(diào)差互感器，改善各臺發(fā)電機(jī)的無功功率的自動合理分配，使各發(fā)電機(jī)穩(wěn)定運行。當(dāng)某臺發(fā)電機(jī)無功電流偏大時（該發(fā)電機(jī)負(fù)載功率因數(shù)滯后偏大），順時針方向緩慢調(diào)節(jié)“無功調(diào)差”電位器，無功電流偏小時（該發(fā)電機(jī)負(fù)載功率因數(shù)滯后偏小），逆時針 方向緩慢調(diào)節(jié)“無功調(diào)差”電位器。若順時針或逆時針方向調(diào)節(jié)電位器過程無功電流不改變，說明avr的無功調(diào)差失效，應(yīng)更換avr。
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一、調(diào)壓板avr的原理
由交流發(fā)電機(jī)的工作原理我們知道，交流發(fā)電機(jī)的三相繞組產(chǎn)生的相電動勢的有效值
eφ==ceфn（v）
式中，ce為發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)常數(shù)；
n為轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速；
ф為轉(zhuǎn)子的磁極磁通；
因此，交流發(fā)電機(jī)所產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和磁極磁通成正比。
當(dāng)轉(zhuǎn)速升高時，eφ增大，輸出端電壓ub升高，當(dāng)轉(zhuǎn)速升高到一定值時（空載轉(zhuǎn)速以上），輸出端電壓達(dá)到極限，要想使發(fā)電機(jī)的輸出電壓ub不再隨轉(zhuǎn)速的升高而上升，只能通過減小磁通ф來實現(xiàn)。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(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器的工作原理是當(dāng)交流發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速升高時，調(diào)節(jié)器通過減小發(fā)電機(jī)的勵磁電流if來減小磁通ф，使發(fā)電機(jī)的輸出電壓ub保持不變。
觸點式電壓調(diào)節(jié)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(diào)節(jié)器、集成電路調(diào)節(jié)器等利用大功率三極管的導(dǎo)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(diào)壓板結(jié)構(gòu)與接線
1、結(jié)構(gòu)
常用avr （自動電壓調(diào)節(jié)器）外形及結(jié)構(gòu)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(diào)節(jié)電位器旋鈕），不同廠家開發(fā)生產(chǎn)的 avr外形、結(jié)構(gòu)有差異，但其與發(fā)電機(jī)的接口與調(diào)節(jié)功能基本相同。
發(fā)電機(jī)avr自動電壓調(diào)節(jié)器
2、avr接線口
○檢測電壓輸入
接于發(fā)電機(jī)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(fā)電機(jī)定子主繞組u、v相中點抽頭200v或機(jī)端相電壓 230v上（有的avr不分檢測輸入和電源輸入，僅設(shè)置一個電壓信號接口，接于機(jī)端相電壓或線電壓上）；
○勵磁輸出
f+、f-（有的標(biāo)志為f1、f2），接于有刷發(fā)電機(jī)集電環(huán)電刷引線（見圖3-12）或無刷發(fā)電機(jī)交流勵磁機(jī)定子主勵磁繞組線端e1、e2 （見圖3-16）；
○調(diào)差輸入
k1、k2 （露出電位器旋鈕），接于w相上的調(diào)差互感器二次繞組線端，考慮到50kw以下發(fā)電機(jī)一般不作并列運行，有的小型avr就不設(shè)置調(diào)差環(huán)頻率轉(zhuǎn)折（低頻保護(hù)用），已在avr內(nèi)部接好線而不外接；
○電壓調(diào)節(jié)（露出電位器旋鈕）
已在avr內(nèi)部接好線而不外接；
○電壓穩(wěn)定性（露出電位器旋鈕）
已在avr內(nèi)部接好線而不外接。
○ 遠(yuǎn)程控制
有的avr 還設(shè)置有外接電位器接口，用于需遠(yuǎn)程外接調(diào)節(jié)電壓的發(fā)電機(jī)；有的avr還設(shè)罝有外接常開起勵按鈕，用于鐵心容易失磁的發(fā)電機(jī)。
avr與發(fā)電機(jī)組裝時，可裝在機(jī)座頂上的勵磁箱內(nèi)，也可裝在控制箱或控制屏內(nèi)，并已按avr說明書的規(guī)定正確接線。
交流發(fā)電機(jī)調(diào)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(fā)電機(jī)至額定轉(zhuǎn)速，已投入運行的發(fā)電機(jī)，轉(zhuǎn)速接近額定轉(zhuǎn)速時都應(yīng)該能自動建立電壓，交流電壓表指示的電壓應(yīng)接近額定電壓。若未有電壓指示，調(diào)節(jié)“電壓調(diào)節(jié)”電位器，順時針轉(zhuǎn)電壓應(yīng)上升，若電位器已調(diào)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(yīng)換上同型號、規(guī)格新的avr。
mx321斯坦福自動電壓調(diào)節(jié)器功能指示圖
2、電壓整定范圍檢査
國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：發(fā)電機(jī)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(fā)電機(jī)已處于空載轉(zhuǎn)速（頻率達(dá)52.5hz）。順時針轉(zhuǎn)“電壓調(diào)節(jié)”電位器旋鈕，若電位器己調(diào)至最大位置，發(fā)電機(jī)電壓應(yīng)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(guī)定值，說明avr電壓整定范圍上限不夠高。再逆時針轉(zhuǎn)“電壓調(diào)節(jié)”電位器旋鈕，發(fā)電機(jī)電壓應(yīng)小于0.95倍額定電壓，若電位器已調(diào)至最小位置，發(fā)電機(jī)電壓未能小于此值，說明avr電壓整定范圍下限不夠低，應(yīng)更換avr。
3、低頻保護(hù)檢查
設(shè)置有低頻保護(hù)環(huán)節(jié)的avr，在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速升至頻率轉(zhuǎn)折拐點（一般為45hz）之前， 發(fā)電機(jī)勵磁電流不允許大于銘碑規(guī)定值，否則有刷發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組或無刷發(fā)電機(jī)交流勵磁機(jī)定子繞組、電樞繞組將因持續(xù)的超大勵磁電流而過熱直至燒毀。在發(fā)電機(jī)升速過程，若出現(xiàn)勵磁電流超大，說明avr低頻保護(hù)失效，應(yīng)更換avr。低頻保護(hù)特性一般在avr生產(chǎn)廠已調(diào)試好，其電位器旋鈕已固封，發(fā)電機(jī)調(diào)試時無需調(diào)節(jié)，但有的廠家未固封，此時可用小螺絲刀調(diào)節(jié)“頻率轉(zhuǎn)折”電位器，順時針轉(zhuǎn)，低頻保護(hù)點頻率升高，若升至45hz之前，還出現(xiàn)超大勵磁電流，說明該avr低頻保護(hù)功能不滿足要求，應(yīng)更換。
4、電壓穩(wěn)定性檢査
電壓穩(wěn)定性對發(fā)電機(jī)輸出電壓質(zhì)量的影響主要有：
（1） 發(fā)電機(jī)電壓波動率
穩(wěn)定性好電壓波動率小。穩(wěn)定性差電壓波動率大，不適用于幾乎所有用電設(shè)備。柴油發(fā)電機(jī)組標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：電壓波動率≦0.5%，穩(wěn)定性越好，電壓越隱定。
（2） 穩(wěn)態(tài)電壓調(diào)整率
穩(wěn)定性好，穩(wěn)態(tài)電迅調(diào)整率小，即從空載到滿載電壓變化小。穩(wěn)定性差，則穩(wěn)態(tài)電壓調(diào)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(shè)備。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：發(fā)電機(jī)穩(wěn)態(tài)電壓調(diào)整率有≦±1.0%、±2.5%、±5.0%三類指標(biāo)， 依不同勵磁方式發(fā)電機(jī)而定。穩(wěn)態(tài)電壓調(diào)整率越小，電壓越穩(wěn)定。
（3） 瞬態(tài)電壓調(diào)整率
穩(wěn)定性好，瞬態(tài)電壓調(diào)幣率小，從空載突加負(fù)載至滿載，或從滿載突減負(fù)栽至空載瞬變的過程中，電壓變化小，電壓恢復(fù)速度快。穩(wěn)定性差，則瞬態(tài)過程電壓變化大，反映速度慢。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：發(fā)電機(jī)瞬態(tài)電壓調(diào)整率為≦ （-15%?＋20%）、 ≦ （-20%?+ 25%）、≦ （-25%?+ 30%） 3類指標(biāo)，依不同勵磁方式發(fā)電機(jī)而定。瞬態(tài)電壓調(diào)整率越小，電壓越穩(wěn)定。起動電動機(jī)能力也越強(qiáng)。
●電壓穩(wěn)定性檢査方法
調(diào)節(jié)“電壓穩(wěn)定性”電位器，順時針轉(zhuǎn)，發(fā)電機(jī)電壓波動率好， 但穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)電壓調(diào)整率變差；逆時針轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)器旋鈕，發(fā)電機(jī)電壓波動率變差，但穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)電壓調(diào)整率變好。發(fā)電機(jī)要求既有合格的電壓波動率，也有合格的穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)電壓調(diào)整率，通過調(diào)節(jié)“電壓穩(wěn)定性"電位器，上述3項性能指標(biāo)中任1項不合格，說明該avr不合格，應(yīng)更換avr。
5、并列運行調(diào)差精度檢查
適用于兩臺或多臺發(fā)電機(jī)并列運行或并網(wǎng)運行的avr，其內(nèi)部設(shè)置有調(diào)差環(huán)節(jié)（含調(diào)節(jié)電位器），外接調(diào)差互感器，改善各臺發(fā)電機(jī)的無功功率的自動合理分配，使各發(fā)電機(jī)穩(wěn)定運行。當(dāng)某臺發(fā)電機(jī)無功電流偏大時（該發(fā)電機(jī)負(fù)載功率因數(shù)滯后偏大），順時針方向緩慢調(diào)節(jié)“無功調(diào)差”電位器，無功電流偏小時（該發(fā)電機(jī)負(fù)載功率因數(shù)滯后偏小），逆時針 方向緩慢調(diào)節(jié)“無功調(diào)差”電位器。若順時針或逆時針方向調(diào)節(jié)電位器過程無功電流不改變，說明avr的無功調(diào)差失效，應(yīng)更換avr。
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