AVR自动电压调节器

AVR-自动电压调节器授课人：张绍斌AVR自动电压调节器共84页，您现在浏览的是第1页!教学内容：教学目的：了解柴油发电机组控制系统的组成，发电机励磁方式，励磁系统的性能评价，掌握AVR调压原理和斯坦福发电机的AVR使用。1.柴油发电机组控制系统的组成2．AVR调压原理3．斯坦福发电机的AVR使用授课提要AVR自动电压调节器共84页，您现在浏览的是第2页!教学难点：教学重点：课时：要求：3课时。1.认真听课，做好笔记，遇到问题及时提问；2．严格遵守课堂纪律。3．课前预习、课后复习。AVR系统组成与调压过程，斯坦福AVR使用调压过程。授课提要AVR自动电压调节器共84页，您现在浏览的是第3页!一、控制系统的组成AVR自动电压调节器共84页，您现在浏览的是第4页!一、控制系统的组成AVR自动电压调节器共84页，您现在浏览的是第5页!一、控制系统的组成调速器柴油发电机组控制系统调压器远程控制（自动控制）AVR自动电压调节器共84页，您现在浏览的是第6页!一、控制系统的组成调速器柴油发电机组控制系统调压器远程控制（自动控制）现场操作发电机组：启动、调速、停机对柴油机的转速稳定性、启动能力、超速、怠速、高水温、低油压等进行参数设置与保护AVR自动电压调节器共84页，您现在浏览的是第7页!一、控制系统的组成调速器柴油发电机组控制系统调压器远程控制（自动控制）对发电机的输出电压进行调整、稳定并对励磁系统进行保护。AVR自动电压调节器共84页，您现在浏览的是第8页!一、控制系统的组成调速器柴油发电机组控制系统调压器远程控制（自动控制）停电时机组自启动、自动调压、自动调频、调载、自动并车、按负荷大小自动增减机组、自动处理故障、自动记录打印。AVR自动电压调节器共84页，您现在浏览的是第9页!1.提供励磁电流；2.强行减磁--短路、甩负荷时

强行励磁--突加负荷

提高系统的运行稳定性和可靠性；3.灭磁--发电机内部短路。励磁系统的作用是：二、AVR调速原理AVR自动电压调节器共84页，您现在浏览的是第10页!（2）

励磁控制系统静差率励磁控制系统的静差率等同于发电机负载变化时励磁系统控制精度。1.励磁系统的性能指标二、AVR调速原理AVR自动电压调节器共84页，您现在浏览的是第11页!（4）

并联运行机组间的无功功率分配1.励磁系统的性能指标正调差特性--端电压随无功负载电流的增加而下降的调差特性。负调差特性--端电压随无功负载电流的增加而上升的调差特性。二、AVR调速原理AVR自动电压调节器共84页，您现在浏览的是第12页!自励式励磁机励磁系统电流互感器电压互感器同步发电机直流励磁机直流励磁机的励磁线圈可调电阻同步发电机的励磁线圈2.励磁方式二、AVR调速原理AVR自动电压调节器共84页，您现在浏览的是第13页!具有独立的不受外系统干扰的励磁电源，调节方便。运行时整流子与电刷之间火花严重，事故多，性能差，运行维护困难。缺点：优点：直流励磁机励磁系统2.励磁方式二、AVR调速原理AVR自动电压调节器共84页，您现在浏览的是第14页!它励式半导体励磁系统同步发电机同步发电机的励磁线圈电流互感器电压互感器主励磁机的励磁线圈副励磁机的励磁线圈可控硅元件主励磁机副励磁机2.励磁方式二、AVR调速原理AVR自动电压调节器共84页，您现在浏览的是第15页!发电机主励磁机副励磁机旋转式半导体励磁系统2.励磁方式二、AVR调速原理AVR自动电压调节器共84页，您现在浏览的是第16页!三种励磁方式比较

励磁方式优点缺点直流励磁机励磁1.过载、过压能力较强2.并网、并车较易3.并网运行,当电网出现故障时,不会影响励磁系统的正常运行1.起动能力较差2.负载变化时,电压瞬时变化大,电压稳定所需时间较长3.电刷、换向器等故障较多,维护保养较麻烦4.体积较大,投资较高静止半导体励磁1.反应速度快,突然加、卸负载时电压瞬时变化小，稳态调压率可达±1％左右2.体积小，重量轻1、线路较复杂，调整、试验、维修需有较高技术水平2.电刷、换向器等故障较多,维护保养较麻烦3．易受电网影响旋转半导体励磁1．调节性能好，反应速度快，动态品质好，具有较高的强励能力2．成本较低3．操作维护较晶闸管自励恒压励磁方便1．线路较复杂2．易受电网影响AVR自动电压调节器共84页，您现在浏览的是第17页!（1）按电压偏差的比例调节3.励磁调节方式二、AVR调速原理AVR自动电压调节器共84页，您现在浏览的是第18页!（2）按定子电流、功率因数的补偿调节励磁电流不变滞后功率因数端电压下降定子电流增大3.励磁调节方式整流励磁绕组端电压上升二、AVR调速原理AVR自动电压调节器共84页，您现在浏览的是第19页!

有辅助绕组，不需要并联运行

有辅助绕组，需要并联运行a.AVR概述无辅助绕组，不需要并联运行无辅助绕组，需要并联运行

AVR—2A：

AVR—2B：

AVR—2C：

AVR—2D：二、AVR调速原理AVR自动电压调节器共84页，您现在浏览的是第20页!b.AVR工作原理②脉宽调制稳压器调制管VTUAUCC永磁发电机EA、EB、EC三相桥式整流脉冲UB主励磁机励磁线圈发电机输出电压

电压测量比较单元设定电压如380V电压微调电位器UC脉宽调制单元PWM低频保护单元主励磁机输出电压三相桥式整流发电机励磁线圈发电机定子线圈UdAVR自动电压调节器共84页，您现在浏览的是第21页!（3）AVR工作过程稳定工作状态端电压升高降低励磁电流端电压降低增大励磁电流b.AVR工作原理二、AVR调速原理AVR自动电压调节器共84页，您现在浏览的是第22页!斯坦福发电机励磁方式及选用AVR系列励磁方式AVR型号SX460SA465SX440SX421MX341MX321BC主绕组提供励磁功率★★辅绕组提供励磁功率★变压器控制的发电机HC主绕组提供励磁功率★★PMG★★UC主绕组提供励磁功率★★★PMG★★变压器控制的发电机三、AVR使用AVR自动电压调节器共84页，您现在浏览的是第23页!AVR控制-电压调整

MX321--

MX341--409V415V电压0%1.5%0.5%1.0%0%50%100%负载的百分数0.5%电压调整率1％的电压调整率三、AVR使用AVR自动电压调节器共84页，您现在浏览的是第24页!（2）接线AVR自动电压调节器共84页，您现在浏览的是第25页!（2）接线接线AVR自动电压调节器共84页，您现在浏览的是第26页!MX321的接线端子端子组名称功能K1、K2励磁断路器闭合连接，安装调试时使用，平时短接P2、P3、P1接P1P2P3永磁发电机三相电力输入

XX、X接主励磁机的励磁线圈6、7、8三相方均根反馈电压输入（220V）

1、2接电压微调电位器C、B、A发电机功率（稳定性）选择：90KW以下C、A短接，90-550KWC、B短接，550KW以上B、A短接1、2、3频率选择：1、3短接为4极/60HZ，2、3短接为4极/50HZ，1、2短接为6极/60HZ，不接为6极/50HZAVR自动电压调节器共84页，您现在浏览的是第27页!接线AVR自动电压调节器共84页，您现在浏览的是第28页!接线AVR自动电压调节器共84页，您现在浏览的是第29页!MX341的接线端子端子组名称功能1、2、3频率选择：1、3短接为4极/60HZ，2、3短接为4极/50HZ，1、2短接为6极/60HZ，不接为6极/50HZ1、2、3、4、5、6、7、8感应选择端子：连接2-3,连接4-5,连接6-7S1、S2并机电流感应输入

A1、A2接电流互感器输出接线AVR自动电压调节器共84页，您现在浏览的是第30页!旋钮名称功能备注电压调节调节发电机的工作电压。限流调节调节发电机输出电流的限制值仅MX321UFRO调整频率过低引起的电压下降，频率低于设定值（一般为47HZ）发电机电压降低。电压下降调节加负载时电压下降水平。恢复时间延迟调节加负载时电压的恢复时间。仅MX321建压时间调节调节发电机至额定转速后建立电压时间，一般为3s仅MX321MX321、MX341微调旋钮AVR自动电压调节器共84页，您现在浏览的是第31页!调整频率过低引起的电压下降，频率低于设定值（一般为47HZ）发电机电压降低。频率过低引起电压下降(U.F.R.O)AVR自动电压调节器共84页，您现在浏览的是第32页!频率过低引起电压下降(U.F.R.O)%转速(Hz)20406080100%电压20406080100120顺时针旋转减小膝点值L.E.DAVR自动电压调节器共84页，您现在浏览的是第33页!发动机的转速下降至额定转速的95%以下%转速(Hz)20406080100%电压频率过低引起电压下降(U.F.R.O)20406080100120发动机转速LEDONAVR自动电压调节器共84页，您现在浏览的是第34页!励磁脱扣高励磁保护线路AVR自动电压调节器共84页，您现在浏览的是第35页!发光二极管(LED)励磁跳闸自动的过载保护,低的发动机转速,低电压,高温,励磁系统故障这种线路的保护将导致发电机输出电压为零

LED在电路合上时灯一直亮着发动机停转时,励磁跳闸开关断开,发动机停转后，该线路重新自调整工厂密封AVR控制-高励磁跳闸AVR自动电压调节器共84页，您现在浏览的是第36页!AVR控制－高励磁跳闸发光二极管(LED)励磁跳闸保护线路有一个时间延迟以避免瞬态高励磁引起误跳闸

时间延迟可以是10秒至30分钟,这将取决于过励电压是否超过70VDC工厂密封电路将持续合上直至发动机停转

LED在电路合上时，始终亮着应该在发电机再次使用前进行判断，判断可能引起保护的情况AVR自动电压调节器共84页，您现在浏览的是第37页!膝点设置在95%的额定转速20406080100120%转速(Hz)20406080100%电压一般的频率过低引起电压下降(U.F.R.O)L.E.D灯亮UFROAVR控制-下降控制AVR自动电压调节器共84页，您现在浏览的是第38页!AVR控制-恢复时间延迟控制UFRO发光二极管(L.E.D)时间延迟调节AVR自动电压调节器共84页，您现在浏览的是第39页!工厂将膝点设置在额定转速的95％20406080100120%速度(Hz)20406080100%电压正常的频率过低导致电压下降(U.F.R.O)L.E.D灯亮UFROAVR控制-恢复时间延迟控制AVR自动电压调节器共84页，您现在浏览的是第40页!AVR控制-恢复时间延迟控制在瞬态负载情况下，通过延长电压恢复时间帮助发动机恢复到常态

对于增压发动机组特别有用

同恢复时间延迟一起使用，可以使发动机有一个很好的特性

注意：电压过度下降会影响电网上其它用电器AVR自动电压调节器共84页，您现在浏览的是第41页!4.应经常检查硅元件上是否有尘垢，并拧紧其螺栓紧固件。5.检查各电子元件连接线有无脱焊、断头、松动现象。6.当调节器与发电机之间的接线确实无误，调节器准备投入运行时，按顺序进行操作。4.使用注意事项AVR自动电压调节器共84页，您现在浏览的是第42页!小结本课主要内容：1.柴油发电机组控制系统的组成调速器、调压器、远控系统2.AVR工作原理（1）励磁系统性能评价（2）励磁方式（3）励磁调节方式（4）AVR工作过程3．AVR可控硅励磁调节器⑴AVR概述⑵AVR工作原理⑶MX321、MX341介绍⑷使用注意事项⑸MX321、MX341常见故障及排除AVR自动电压调节器共84页，您现在浏览的是第43页!一、柴油发电机组控制系统的组成AVR自动电压调节器共84页，您现在浏览的是第44页!一、控制系统的组成AVR自动电压调节器共84页，您现在浏览的是第45页!一、控制系统的组成AVR自动电压调节器共84页，您现在浏览的是第46页!一、控制系统的组成调速器柴油发电机组控制系统调压器远程控制（自动控制）调速器是一种自动调节装置，它根据柴油机负荷的变化，自动增减喷油泵的供油量，使柴油机能够以稳定的转速运行。AVR自动电压调节器共84页，您现在浏览的是第47页!一、控制系统的组成调速器柴油发电机组控制系统调压器远程控制（自动控制）进行励磁电流的调节，满足发电机的输出电压达到负载要求。AVR自动电压调节器共84页，您现在浏览的是第48页!一、控制系统的组成调速器柴油发电机组控制系统调压器远程控制（自动控制）远程对柴油发电机组进行启动、调速、调速、合闸、分闸、停机等操作，对机组逆功率进行保护、对机组的运行参数进行监测，对机房内的辅机也实施集中控制。AVR自动电压调节器共84页，您现在浏览的是第49页!二、AVR调速原理AVR自动电压调节器共84页，您现在浏览的是第50页!1.励磁系统的性能指标（1）

励磁控制系统精度

在规定条件下，被控量与给定值之间的偏差程度称为控制系统精度。二、AVR调速原理AVR自动电压调节器共84页，您现在浏览的是第51页!（3）电压调差率（无功电流补偿率）发电机在功率因数为零的情况下，无功负载从零变化到额定值时发电机端电压的变化率，叫做电压调差率（无功电流补偿率）。1.励磁系统的性能指标二、AVR调速原理AVR自动电压调节器共84页，您现在浏览的是第52页!直流励磁机半导体励磁系统静止式自励式旋转式它励式2.励磁方式二、AVR调速原理AVR自动电压调节器共84页，您现在浏览的是第53页!它励式励磁机励磁系统

2.励磁方式二、AVR调速原理AVR自动电压调节器共84页，您现在浏览的是第54页!自励式半导体励磁系统同步发电机同步发电机的励磁线圈电流互感器电压互感器整流变压器可控硅元件2.励磁方式二、AVR调速原理AVR自动电压调节器共84页，您现在浏览的是第55页!旋转式半导体励磁系统同步发电机同步发电机的励磁线圈电流互感器电压互感器主励磁机的励磁线圈主励磁机副励磁机旋转半导体2.励磁方式二、AVR调速原理AVR自动电压调节器共84页，您现在浏览的是第56页!旋转式半导体励磁系统2.励磁方式二、AVR调速原理AVR自动电压调节器共84页，您现在浏览的是第57页!（1）按电压偏差的比例调节发电机电压Uc给定电压Ur电压比较器电压差△U控制量增量K·△U以电压为被调量的负反馈控制系统，即被调量与给定值的偏差愈大，调节作用也愈强。3.励磁调节方式二、AVR调速原理AVR自动电压调节器共84页，您现在浏览的是第58页!（2）按定子电流、功率因数的补偿调节励磁电流不变滞后功率因数端电压下降定子电流增大3.励磁调节方式

二、AVR调速原理AVR自动电压调节器共84页，您现在浏览的是第59页!a.AVR概述AVR是的英文（automaticvoltageregulator）缩写。什么是AVR？4.AVR工作过程自动电压调节器现代发电机不可少的核心部件二、AVR调速原理AVR自动电压调节器共84页，您现在浏览的是第60页!AVR原理图二、AVR调速原理AVR自动电压调节器共84页，您现在浏览的是第61页!b.AVR工作原理发电机输出电压的调节过程：主发电机转子磁场负荷发电机电枢电压负反馈调理(控制)主励磁机磁场主励磁机转子电枢输出电压旋转整流器输出电流主发电机电枢电压主励磁机定子电流主励磁机定子电流占宽比二、AVR调速原理AVR自动电压调节器共84页，您现在浏览的是第62页!三、斯坦福发电机的AVR使用AVR自动电压调节器共84页，您现在浏览的是第63页!（1）技术参数MX321MX341电源输入170-220VAC,3相3A(PMG感应检测170-250VAC二相或三相190-264VAC50／60Hz输励磁出电压120VDC(最大)，电流3.7A(连续)保护功能低速，过励,过压，过流，LAM低速，过励，LAM调整率优于0.5%优于1%三、AVR使用AVR自动电压调节器共84页，您现在浏览的是第64页!所有AVR的回复至97%的额定电压需要300毫秒0.3秒下降过调量AVR输出D.C电压典型满载电压

40－50V直流.80-120V典型空载电压11－14V415V电压零负载负载负载应用AVR控制-稳定性调节三、AVR使用AVR自动电压调节器共84页，您现在浏览的是第65页!接线AVR自动电压调节器共84页，您现在浏览的是第66页!（二）接线K2K1P2P37812P1XXX6E0E1B0B1S1S2S1S2S1S2A1A2CBA321接线AVR自动电压调节器共84页，您现在浏览的是第67页!MX321的接线端子端子组名称功能E0、E1电压保护输入（220V）

B0、B1S1、S2（U相）电流限位保护输入S1、S2（V相）电流限位保护输入S1、S2（W相）电流限位保护输入A1、A2接电流互感器输出接线AVR自动电压调节器共84页，您现在浏览的是第68页!接线AVR自动电压调节器共84页，您现在浏览的是第69页!接线MX341的接线端子端子组名称功能K1、K2励磁断路器闭合连接，安装调试时使用，平时短接P2、P3、P4接P1P2P3永磁发电机三相电力输入

XX、X接主励磁机的励磁线圈3、2发电机反馈采样电压2、1接电压微调电位器C、B、A发电机功率（稳定性）选择：90KW以下C、A短接，90-550KWC、B短接，550KW以上B、A短接AVR自动电压调节器共84页，您现在浏览的是第70页!MX321、MX341微调旋钮旋钮名称功能备注下垂调节并联运行时调无功负荷均衡分配微调励磁脱扣励磁电流过高时，切断励磁，调节X、XX端电压为70V±5％过压调节设置灭磁电压，设置E1、E0端电压为300V±5％仅MX321稳定性调节调节发电机电压的稳定性，一般已经预先设定好，不需要调节均方根检测检测两相电压的均方根值仅MX321AVR自动电压调节器共84页，您现在浏览的是第71页!调节发电机的工作电压。电压调节MX321、MX341微调旋钮AVR自动电压调节器共84页，您现在浏览的是第72页!工厂在95%处设置了膝点20406080100120%转速(Hz)20406080100%电压频率过低引起电压下降(U.F.R.O)L.E.DAVR自动电压调节器共84页，您现在浏览的是第73页!频率过低引起电压下降(U.F.R.O)%转速(Hz)20406080100%电压20406080100120L.E.D逆时针旋转增加膝点值AVR自动电压调节器共84页，您现在浏览的是第74页!%

转速(Hz)20406080100%VOLTS频率过低引起电压下降(U.F.R.O)20406080100120

发动机转速LEDOFF发动机的转速上升至额定转速的95%以上AVR自动电压调节器共84页，您现在浏览的是第75页!AVR控制-高励磁保护线路发光二极管(LED)励磁跳闸

控制调节工厂是密封的,在没有工厂的建议情况下，不要擅自改变AVR自动电压调节器共84页，您现在浏览的是第76页!AVR控制-高励磁跳闸1.过载电流(负载电流在三相都太高)。2.输出电压过高(不正确的调节,仪表故障,或AVR检测故障)。3.发动机转速低(可能是过载使转速下降,在UFRO膝点之上),或发动机故障。4.绕组的温度太高(随着温度的升高绕组的电阻将增大,励磁电压也必须增加用于补偿)。5.励磁系统故障(任何不至于影响发电机运行的故障，都将引起励磁的增加)。高励磁电压跳闸的主要原因?AVR自动电压调节器共84页，您现在浏览的是第77页!AVR控制-下降控制电压相对于频率(转速)的比率,可增加至原来UFRO倾斜的300%UFRO发光二极管(L.E.D)下降调节下降控制同UFRO一起使用(当UFRO线路合上时)当UFRO电路接通时，顺时针旋转增大下降的电压/频率倾斜的效果AVR自动电压调节器共84页，您现在浏览的是第78页!顺时针旋转可增大电压的下降(HZ)20406080100120%转速(Hz)20406080100