MX321 電壓調節器

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一、概述

 

● MX321是一款三相感應自動調壓器，是無刷發電機勵磁系統的組成部分。勵磁電源取自三相永磁發電機（PMG），可使AVR控制電路免受非線性負載的影響以及發電機端子的射頻干擾。能夠承受發電機的持續短路電流是PMG系統的另一特色。

● AVR對發電機主繞組的電壓進行監測，并且通過控制勵磁電路使發電機輸出電壓穩定在指定的范圍內，同時還將根據發電機的負荷、轉速、溫度和功率因數等要素做出修正。而三相RMS檢測能夠提供更準確的電壓調整，可調軟起動電路能夠控制發電機輸出電壓的平滑建立。

● 頻率測量電路連續監控發電機組的軸轉速，當轉速低于預設臨界值時，相應地降低發電機輸出電壓，為勵磁系統提供欠頻保護。更先進的增強功能可對電壓/頻率曲線的斜率和電壓恢復時間進行調整，以改善渦輪增壓發動機的響應速度。

● 限流功能可以對持續的短路電流進行控制。

● 通過內部關閉AVR輸出的方式，可將最大勵磁強度限定在安全的時間范圍內，這種狀態可以維持到發電機組停機為止。

● AVR包含有過壓保護功能，該功能可通過內部關閉AVR輸出的方式或者使選裝的勵磁電路斷路器脫扣來實現。另外還提供了遠程電壓微調器接口，以便用戶對發電機的輸出進行微調。

● 模擬輸入端可以連接到Newage功率因數控制器或者其他具備兼容輸出信號的外接設備。

● AVR還有連接并車電流互感器的接口，可實現與其他同樣配置的發電機并聯運行。

 

注意事項： 1、在50°C到70°C內，電流由3.7A線性下降至2.7A 2、當存在某些射頻信號傳輸時，可能無法達到所述的調壓效果。 3、調壓變化范圍符合BS.EN.61000-6-2:2001標準B中的規定10分鐘后測得結果。 4、適用于E以上模式。可能需要降低發電機額定值。請與廠商核對。 5、出廠設定值。半密封貼裝，可選跳線設置。 6、連接到模擬輸入端的所有設備，必須采用全浮式（對地絕緣）安裝，絕緣強度須達到交流500V。 7、無凝結。

 

二、自動調壓器的主要功能：

● 分壓器和整流器

選取發電機輸出電壓中的一部分并進行衰減。分壓器通過AVR電壓電位計和外接手動微調器（如果配備的話）進行調整。并車電流互感器的輸出也疊加到該信號上，整流器將交流輸入信號轉換為代表發電機輸出電壓的直流信號。

● 直流混合電路

將模擬輸入信號與發電機輸出電壓信號相疊加。

● 3相整流器Phase Rectifier

將限流CT的輸出轉換為代表發電機輸出電流的直流信號。

● 放大器（Amp）

將發電機輸出電壓或輸出電流信號與參考電壓進行比較，將差值進行放大，為電源設備提供控制信號。斜坡發生器和電位檢測與驅動電路負責控制電源設備的導通時間，為勵磁系統提供所需的電源，使發電機輸出電壓保持在指定的范圍內。

● 穩壓電路

負責提供可調交流負反饋，以確保控制系統擁有良好的穩態和瞬態特性。

● 電源

負責為AVR電路提供所需的電壓。

● 低頻檢測器

負責測量每個電周期的長度，并在轉速低于預設的極限值時，使參考電壓隨轉速線性降低。電壓下降和恢復時間延遲調整電路可將電壓滾降和恢復時間調大。發光二極管指示燈點亮，表明欠速運行狀態。

● 同步電路

作用是將斜坡發生器和低頻檢測器鎖定在永磁發電機波形周期上。

● 功率控制設備

可根據放大器產生的壓差信號來改變勵磁電路的電流大小。

● 斷路器

可在過勵磁或者過電壓情況下對控制系統進行電路隔離。

● 過勵磁檢測器

對勵磁機電壓進行連續監控，如果該電壓超過參考電位l并且持續時間超過規定期限，該探測器就會關閉電源設備，同時還可提供使斷路器脫扣的外部信號。

● 過壓檢測器

對發電機定子電壓進行連續監控，如果該電壓超過參考電位并且持續時間超過規定期限，該探測器就會關閉電源設備，同時還可提供使斷路器脫扣的外部信號。

三、裝配與操作

 

四、AVR控制功能的調整

 

● 電壓（VOLTS）調整

發電機輸出電壓為出廠設定值，但可以通過調整AVR電路板上的VOLTS控制鈕或外接手動微調器進行微調。如果未安裝手動微調器，則AVR上的端子1和2必須短接。

 

警告！電壓調整后不得高于發電機額定電壓。如果存在疑問，可參見發電機外殼上的銘牌。 警告！不得將手動微調器接線端接地，因為他們的電位可能高于地電位。如果不注意這一點，可能會導致設備損壞。

 

如果需要更換AVR或需要重新設定VOLTS控制鈕，請按以下步驟進行操作：

1.運行發電機之前，須將VOLTS控制鈕逆時針旋轉到最大位置。

2.如果安裝了遠程電壓微調器，將其調到中間位置。

3.將穩定性（STABILITY）控制鈕調到中間位置。

4.在發電機相線和中線之間連接好合適的電壓表（0-300V ac）。

5.起動發電機組，使其在標稱頻率（50-53Hz或60-63Hz）下空載運行。

6.如果此時紅色LED指示燈點亮，請參見“UFRO”調整方法。

7.順時針緩慢轉動VOLTS控制鈕，直至達到額定電壓值。

8.如果當前電壓不穩定，請參見“穩定性”調整方法，必要時重新調整電壓。

9.此時，電壓調整完畢。

 

● 穩定性（STABILITY）調整

AVR本身含有穩壓電路或阻尼電路，為發電機提供了良好的穩態和瞬態特性。

配備的跳線選擇器可優化穩壓電路對不同規格發電機的響應，應根據發電機的額定功率并按照圖中所示的方法設置跳線帽位置。

穩定性調整的正確方法是：在發電機空載運行的情況下，逆時針緩慢轉動穩定性調整電位器，直至發電機電壓變得不穩定。然后再從這一點開始順時針緩慢調整至最佳位置或阻尼臨界點（即，發電機電壓介于穩定和不穩定的臨界點）。

 

● UFRO調整

AVR含有欠頻保護電路，在發電機轉速降至預設極限值（拐點）以下時，可保證發電機的電壓/頻率特性。紅色LED燈亮，表示UFRO電路開始工作。

UFRO已經預先設置好并封裝起來，只需根據圖示并通過跳線設置來選擇50Hz或60Hz工作頻率以及4極或6極即可。

在最佳設定下，當發電機頻率剛剛下降到標稱值以下，即50Hz系統頻率降至47Hz、60Hz系統頻率降至57Hz時，LED指示燈就會點亮。

 

● 下垂（DROOP）調整

并聯應用發電機配備了并聯運行下垂互感器，可向AVR提供功率因數相關信號。該C.T.連接至AVR上的S1與S2（詳情請參閱發電機接線圖）。在實際應用中，功率因數為零及滿載條件下的下垂調整值通常預設為5%。

順時針調整可增大提供給AVR的電流互感器信號，同時增大滯后功率因數（cosØ）下的下垂。逆時針轉動到最大位置時，下垂為零。

 

● 微調（TRIM）

模擬輸入端（A1、A2）可連接Newage功率因數控制器或其他裝置，最大可連接直流+/-5 v的信號。

連接到該輸入端的直流信號將被疊加到AVR檢測電路中。A1連接至AVR的零電位端，A2上的正電壓會增強勵磁強度；反之，A2上的負電壓會減弱勵磁強度。用戶可通過“微調”（TRIM）控制鈕來調整輸入信號的靈敏度：逆時針轉動到最大位置，外接信號就不會產生作用；順時針轉動到最大位置則可產生最大效果。

在使用了Newage功率因數控制器的情況下，通常設定在順時針最大位置處。

警告！連接到該模擬輸入端的所有設備，必須采用全浮式（對地絕緣）安裝，絕緣強度須達到交流500V。如果不注意這一點，可能會導致設備損壞。

 

● 過勵磁（EXC）調整

該控制鈕在出廠時已設置完畢并進行了封裝，不應再進行調整。過勵磁條件由紅色LED指示燈點亮來指示，該指示燈同時還用于表示欠速運行和過壓狀態。

發生過勵磁脫扣情況后，發電機必須停機方可進行復位。

 

● 電壓下降（DIP）調整

此功能大多應用于以渦輪增壓發動機驅動的發電機在一定范圍內承載大負荷的情況。該功能通過增加電壓/頻率曲線斜率來獲得相對于轉速更大比例的電壓滾降深度。當逆時針轉動DIP控制鈕時，發電機電壓會遵照正常的電壓/頻率曲線下滑至轉速低于額定值；順時針轉動DIP控制鈕時，將獲得更大的電壓滾降深度，有助于發動機恢復轉速。

 

● 恢復時間延遲（DWELL）調整

此功能大多應用于以渦輪增壓發動機驅動的發電機在一定范圍內承載大負荷的情況。其功能是在轉速恢復與電壓恢復之間提供一段延時，使較大的DIP設定以穩定狀態運行。當DWELL控制鈕逆時針轉到最大位置時，發電機電壓將遵循電壓/頻率曲線變化；順時針轉動DWELL控制鈕，可增加轉速恢復與電壓恢復之間的延時。

 

● 限流（I LIMIT）調整

該功能常用于限制短路電流或者提供電機起動的電流限制。要使用這個功能，需要將設置了正確比率的限流CT連接到AVR的S1、S2端子上。其中，內部設定了過流10秒的限制。要使用該功能之前，請先咨詢廠商。

 

● 過電壓（OVER V）調整

該控制鈕在出廠時已設置完畢并進行了封裝，不應再進行調整。過壓條件由紅色LED指示燈點亮來指示，該指示燈同時還用于表示欠速運行和過勵磁狀態。

發生過電壓脫扣情況后，發電機必須停機方可進行復位。

 

● 建壓時間（RAMP）調整

 

當發電機達到一定轉速時，將由此AVR中的軟起動或電壓建立電路來控制電壓建立的速率。該設置通常出廠時已預設好并進行了封裝，電壓上升時間約為3秒。必要時，可在規格表中限定的范圍內進行調整。