柴油發電機組自動電壓調節器介紹

根據江門發電機出租公司-雅通電力（www.25lm.com）訊;
 5 自動電壓調節器
　　在柴油發電機組的額定負荷范圍之內,無論負荷是電阻、電容、電感性或兼而有之,也無論它們的大小怎樣變化,對柴油機的主要要求是穩住轉速(通常柴油發動機的額定轉速為每分鐘1500轉)。而對同步發電機的主要要求則是穩住輸出電壓。為此,一般都采用以先進電子裝置為核心的自動電壓調控系統。
現代交流同步發電機常用自動電壓調節器(AVR)這種電子部件,調節勵磁機定子磁場的強弱。進而達到穩住輸出電壓的目的。雖然AVR的種類很多,但性能大同小異。都是實時采樣主發電機的輸出電壓值與預先設定的值相比較,用比較的結果去調節脈沖寬度調制器(PWM)。輸出電壓值高則調制器輸出脈沖寬度窄,反之則寬。然后再用這些脈沖去調控大功率半導體開關器件,控制送入勵磁機定子線圈的電流的時間及大小。從而使它的磁場強弱隨著主發電機輸出電壓的變化而相反變化。即輸出電壓升高則勵磁機定子磁場減小,輸出電壓降低則勵磁機定子磁場增強,從而達到負反饋調控的目的。
　　常用的一種AVR類型如圖5所示。
　　采樣取自主發電機輸出的部分電壓,從(8)、(9)兩端進入電壓測量單元。經降壓、分壓、整流濾波后,得到與發電機輸出電壓成正比的直流電壓。它被R4、R5、PR1分壓后獲得電壓UA,并送入脈寬調制器。出廠前或者發電機帶載正常工作時,調節RHR外接電壓微調電位器使UA確定一個值作為基準。測量單元輸出的電壓Uc則送入低頻保護單元。
　　脈沖寬度調制器(PWM)的輸出調寬脈沖UB控制調制管VT3。若由電壓測量單元送來的UA比基準電壓大,表明主發電機輸出電壓升高,則大的UA就會使脈沖寬度調制器輸出的脈沖電壓UB的寬度變窄。窄的脈沖就會使VT3導通時間短,通過的電流小。反之,主發電機輸出電壓降低,UA變小,則脈沖寬度調制器輸出UB的寬度隨之變寬,從而使VT3導通時間變長,通過的電流增多。
　　勵磁機的定子線圈一端接在端子X1上,另一端接在XX1端子上。由主發電機電樞繞組取樣的XA、XB、Xc三相電壓(一般為36～45V),經過三個二極管VD10、VD11、VD12整流后,其直流電流從X1端流入勵磁機的定子線圈,由XX1流出,再經過調制管VT3和XN端子流回主發電機電樞繞組,形成一個勵磁機定子線圈的勵磁電流通路。VT3是這個通路上的開關,它導通時間長,則定子線圈流過的電流大,勵磁機定子磁場強度變大。VT3導通時間短,定子線圈電流少,定子磁場強度小。
　　AVR就是這樣調控主發電機的電壓的。主發電機由于負荷原因輸出電壓升高,電壓測量單元輸出的UA隨著升高,受UA控制的脈寬調制器輸出脈沖電壓UB寬度變窄,開關管VT3導通時間短,勵磁機定子繞組因電流少磁場減弱,勵磁機轉子電樞電壓及旋轉整流器輸出電流隨之減小，導致供給主發電機轉子繞組的勵磁電流變小，則主發電機因其轉子磁場的減小而使輸出電壓降低。反之，AVR的負反饋調控功能就會使主發電機的輸出電壓升高。
在主發電機因負荷超出額定值而輸出極大電流時,柴油發動機也需隨之輸出巨大的動力導致其轉速低于額定值。低頻保護單元的作用就是在這種情況下限制勵磁機定子線圈里電流的超額增大。它以電阻和電容構成的充放電支路預先設定一個低頻保護點,當主發電機負荷正常時,從電壓測量單元來的Uc小于低頻保護點,則低頻保護單元輸出的電壓UD高,二極管VD8被截止,UD到不了脈寬調制器,起不了作用。若主發電機超載則UD變低,VD8導通,UD和UA就可同時作用于脈寬調制器,使其輸出的UB隨UD的下降而變窄,調制管VT3導通時間隨之變短,勵磁電流減小,勵磁機定子磁場變弱。從而導致主發電機轉子磁場減小。發電機輸出電壓下降、電流減小。低頻保護單元起到了保護勵磁機和主發電機的作用。

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