图解发电机电压调节器原理与电源准确接线

摘要：为自动电压调整器（电压板）提供电源的较大概的方法是直接从定子绕组的输出端子获取电力。该装置具有成本效益，规划大概，可靠性好，是斯坦福系列小型交流发电机的基础产品，包括S0//S1、P0/P1、UC（S2/S3）、S4和HC5（S5）康明斯发电机厂家。在连接的负载和自动电压调整器（调压板）之间共享操作交流发电机的输出电压可能会很麻烦，但世界上70%的工作发电机组使用这种作业机理。在cummins发电机技术的术语，这种类型的交流发电机被称为自励，这些交流发电机供应一个类似的自动电压调整器（电压调节器），从SX或AS范围-SX460，AS440，AS540，AS480。

      自动电压调节器（电压板）供应专用电源将允许交流发电机的励磁保持，并在连接的市电内短路故障或交流发电机输出连接的情况下强制供电。其功能是维持和迫使交流发电机励磁装置，迫使交流发电机提供数倍额定电流的输出电流，同时尽可能保持接近标称的输出电压，使交流发电机能够对瞬态过载情形提供良好的响应，如电机启动和损坏条件下，电流水平应激活受危害的电路过载保护断路器或熔断保险丝，从而继续供应剩余的良好电路和连接装备。

      自励磁交流发电机使用主定子输出为自动电压调整器（电压板）供电，并为励磁装置供电。这允许建立一个简易和成本效益高的装置。然而，如果交流发电机的加载方式使输出电压显着下降，这也会减小到自动电压调节器（稳压板）的功率。如果电压下降得足够远，自动电压调整器（电压调节器）将无法提供足够的励磁容量，交流发电机的输出电压将会崩溃。这就限制了自励交流发电机的电机起动能力。自励式交流发电机将不会保持短路电流-如果短路状况没有立即排除，短路电流将迅速衰减为0。其电路接线、辅助绕组

      一个绕组可以安装在交流发电机的定子中，它被专门规划为为数字或模拟自动电压调整器（调压板）供应一个独立的电源。通过仔细的设计和绕组位置，这种“定子辅助绕组”能够在所有正常的作业条件下为自动电压调节器（电压调节器）供应稳定的输出电压，包括高达150%的额定kVA。如果交流发电机产生严重过载或虚拟短路故障，则“定子辅助”将增加自动电压调节器（电压板）可用的电压水平，因此，使高水平的励磁强迫发展，以使交流发电机对过载状况作积极响应。这使得交流发电机可以在短路因素下维持其输出，因此负荷的保护装备有时间清除故障。在非线性负载（非线性负荷（NLL）情况下，辅助绕组还供应一些自动电压调整器（调压板）功率的隔离。NLLs引起交流发电机输出端的电流失真，从而使输出电压失真。这种失真对自动电压调节器（电压板）在调节励磁机的容量方面提出了挑战。通过有一个单独的绕组提供电源，降低了从nll到自动电压调整器（稳压板）电源的失真。其电路接线所示。

      一个小型永磁发电机（PMG）装配在交流发电机轴的非驱动端，该单元的输出作为一个独立的和完全隔离的电源供应给数字和磁铁激励（MX）型电压板s。PMG和相关范围的数字电压板s和MX型模拟电压板s已被规划为在过载和损坏要素下提供良好的性能。PMG提供了更高的电机启动能力，当交流发电机连接到nll或期望满足针对EMC规范的高性能期望时，也供应了卓越的性能。其电路接线、

      如果PMG在较小的交流发电机上不兼容，则可以操作一个励磁增强系统（EBS），根据负荷需求为交流发电机的励磁机定子提供并联励磁功率。EBS由一个小型永磁励磁升压发生器（EBG）和一个励磁升压控制面板（EBC）构造。当交流发电机转子旋转时，EBG就提供了电压，而EBC根据来自自动电压调整器（稳压板）的驱动信号确定了供应给励磁的升压水平。

      当交流发电机在小于满载时运行，且负载恒定期，自动电压调节器（电压板）使用来自电压感应的功率进行激励。基于自动电压调整器（电压板）对维持电压传感设定点所需的励磁水平的需求，EBS将补充来自自动电压调节器（电压板）的励磁电压。与同一交流发电机的自励电机启动kVA相比发电机维护保养计划，EBS允许增加电机启动，并允许交流发电机维持短路的必要的时间来消除损坏。其电路接线所示。 

过载和故障因素下提供出色的性能。这个大概的装置已经使用了许多年，至今仍被认为是在密封要素下运行的励磁装置的理想处理办法。电压增减调整百分比反倒不是较重要的关注问题。      根据规定，交流发电机需要能够支持持续短路电流的因素。这将上述定子-辅助绕组（介质型号）和PMG系统（大容量）确定为经认证的船舶应用的两个*装置。      如果仔细考虑励磁装置的类型，在*的负载阶跃因素下*低水平的瞬间电压下降[TVD%]的应用步骤可以采用可能较小的交流发电机。      由谐波扭曲的非线性负荷构造的技术负荷，只有通过确保交流发电机配备了一个为自动电压调整器（调压板）供应独立电源的励磁装置，才能令人满意地供电。在这里，PMG装置远远优于定子辅助绕组措施。在有些情形下，变压器控制系统是理想的。      与电磁兼容性（EMC）相关的低水平“噪声”的要点需要仔细考虑到自动电压调节器（电压调节器）的电源来源。 

       在确定哪种励磁装置适合该应用时，应考虑以下要素：（1）应用程序是否需要交流发电机维持短路？如果需要连续短路，励磁系统必须配备辅助绕组、EBS或PMG。

（2）负载需要什么电机起动方式？通过适当的尺寸，自励和辅助绕组交流发电机将起动电机，但如果它有一个EBS或PMG，也可以*一个更小的交流发电机。请咨询应用方法工程部以获得帮助。

（非线脉冲等），请咨询运用工程部以协助*正确的交流发电机。并提供了较大的THD（谐波畸变率）

2、选型指引精选      并非所有励磁装置都可用于每种交流发电机类型。（1）小功率      在P0/P1、S4和HC5系列交流发电机上操作自激类似物（S5）型电压板s，具有标准规格。AS型电压板s也可在UC22（S2）和UC27（S3）系列交流发电机上提供，作为一个可选的型号。（2）

      AS540型自动电压调整器（电压板），由定子辅助绕组供电，可在S0/S1系列交流发电机上作为标准规格，标识为绕组706。许多AvK交流发电机也使用这种介质规格规划的励磁系统与数字稳压板s。

      EBS（ 励磁助推装置）可在P0/P1交流发电机上使用，PMG与数字电压板s一起操作，作为一些斯坦福和一些AvK交流发电机的可选规格——P80系列交流发电机的布置标准。MX 自动电压调节器（电压调节器）型PMG是S6和P7（S7）系列交流发电机的标准设计采取。此外，PMG是在UC22（S2）、UC27（S3）和S4系列交流发电机上操作MX型自动电压调整器（AVR）的可选类型。

      有关自动电压调整器（调压板）与交流发电机类型的兼容性的进一步信息，请参阅AGN024-自动电压调整器（电压调节器）采取。 

       下列图5是基于一个85kVA（斯坦福类型为

       它配有一个实验性的定子辅助绕组。该图显示了用于为自动电压调整器（稳压板）供电的各种分类系统的性能的比较性，以及交流发电机的激励水平。图5不包括变压器控制系统的曲线，但这将显示一条曲线V。

      从一个良好的工程定制和实践的位置来看，自动电压调节器（电压调节器）电压传感变压器，通常用于480V以上的机器，不该当用于为客户供应“负载”（负载电路）。

      为了确保交流发电机输出电压调节性能的公布和合同约束功能，装配在斯坦福交流发电机上的电压传感变压器被布置为一个过容量的元件作为安全裕度。有时，客户可能会要求授权将与发电机组相关的模块以“负担”负荷连接到传感变压器，作为节省成本的一种步骤，或作为为其装置包节省空间的处置方案。中压（MV）和高压（HV）交流发电机通常也是如此

      斯坦福交流发电机电压传感变压器不适合提供“负载”的技术因由：

（2）引入了客户负荷电路的电流消耗特点可能引起AVR电压传感水平的“非法”，甚至可能具有脉动特性，进而致使AVR不稳定的风险。

（3）客户连接的电缆可能故障，或其负荷电路可能发生故障。这两种状况都将导致电压板没有接收到正确的传感电压水平，并有交流发电机可能被过度励磁的风险，损害如下：

      即使在上述三点与客户共享后，他们的工程师的逻辑可能会挑战和重新争论，变压器规划的VA评级仍然轻松高于AVR和客户提出的负担加总负荷水平。为了支持康明斯发电机技术政策，必须考虑以下几点：

① 良好的避免办法是连接的电缆必须包括一个精心选择的过流装置，如果产生损坏，它将断开所有三个阶段——即使只在一个阶段柴油发电机官网。从而确保电压板仍然提供了一个精确和实时的3相位传感输入。

② 不会有与相邻电缆的电磁连接，可能导致在电压传感举措中发生的谐波失真，这可能会对自动电压调整器（调压板）的性能发生不利影响。

      偶尔也有关于小容量、自激模拟AS型和SX型调压板s不提供输出电压的报告。本节供应了一个“测试方式”。本测试步骤必须在不加载连接到交流发电机的输出端子的状况下进行。为了实现操作连续性，假定交流发电机为四极转子布置：

1、断开自动电压调整器（电压调节器）的F1[X]和F2[XX]，并将这些励磁磁场连接到12V直流电源，F1为正极。

下，安装有标准定子绕组311或312的交流发电机，连接在串联星（绕组311）或星（绕组312）连接，作业在50Hz。对于典型的60Hz电压，其乘法系数为1.2。如果交流发电机装有与标准绕组311/312不同的定子绕组，或者标准绕组连接在不同的配置（并机运行或星三角接法），则对以下建议的电压水平施加适当的要素。

       N- U；N- V；N- W所有电压读数应为相同的电压，且读数应在200V250V范围内。

      U - V ；U - W ；V - W 所有电压读数应为相同的电压，且读数应在380V~450 V范围内。

5、检测自动电压调节器（电压调节器）感应输入端子处的电压：7~8。电压读数应为检测到的U-V电压的一半。

（1）如果以上所有测试都提供了平衡和预期的电压水平，则重新连接F1和F2励磁机场导致自动电压调节器（电压板）并重新起动发动机。交流发电机应自励并发生额定电压。如果交流发电机不自励，则测量自动电压调节器（稳压板）输入端子上的电压。这应当超过5V。（2）如果低于5V，请按照康明斯发电机技术手册（装配、维保和维保手册）中的严查交流发电机。这包括在额定转速下运转发电机组，然后安全将励磁暂时接入12V蓄电池电源（F1[X]正端，电压调节器的F2 [XX]负端）。

（3）如果上述测试发生了平衡和正确的电压水平，并且调压板输入端子上的电压，一旦重新连接到电压调节器，超过5V，但交流发电机即使在“闪烁”后也不会自励，那么应该装配一个更换的电压板。

如果上述测试确实提供了平衡电压，但不在规定的水平范围内，则励磁装置存在故障：（1）验看整体外观，然后查看励磁机场的电阻该当

（3）验查整体外观，然后查看励磁机电枢绕组的电阻。这三相绕组是星形连接的，每个相有两个导线，每对有一个是+ve和-ve二极管。绕组电阻值很低，需要用四端子桥进行测定。

（4）查看旋转二极管组件组件的情况和外观。用“二极管测试”用万用表测试二极管，识别在电压的正常作业水平下出现损坏的二极管。      拆卸240V 1ph电源上的二极管和台式测试，每个二极管与40W150W灯丝灯泡单独连接。一个良好的二极管将被确定期，当灯泡是在一半的亮度。如果没有光或灯完全亮，则辨认出有损坏的二极管。

查看旋转二极管组件喘振抑制器。这个设备有一个非常高的阻力，应该没有显示偏热的迹象。      如果上述测试没有在定子端子处供应平衡电压，并且交流发电机在单独被激励时有故障，则定子绕组很可能被损坏。

      下面的“台架测试”装置是专门为SX460型自动电压调整器（调压板）生产的，但也可实用于所有其他SX和AS型自动电压调整器（电压调节器）。下列图6参考了SX460类型的自动电压调整器（调压板）。

4.接通电源，调整可变变压器，使端子7和8之间存在6伏交流电压。5.测量各端子x（+）和xx（-）之间的电压。这该当大于1伏特的直流电。6.缓慢调整可变变压器，使端子之间存在100伏交流7和8。

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