MX321 電壓調節器

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一、概述

 

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

● AVR對發(fā)電機主繞組的電壓進(jìn)行監測，并且通過(guò)控制勵磁電路使發(fā)電機輸出電壓穩定在指定的范圍內，同時(shí)還將根據發(fā)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(dòng)電路能夠控制發(fā)電機輸出電壓的平滑建立。

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

● 限流功能可以對持續的短路電流進(jìn)行控制。

● 通過(guò)內部關(guān)閉AVR輸出的方式，可將最大勵磁強度限定在安全的時(shí)間范圍內，這種狀態(tài)可以維持到發(fā)電機組停機為止。

● AVR包含有過(guò)壓保護功能，該功能可通過(guò)內部關(guān)閉AVR輸出的方式或者使選裝的勵磁電路斷路器脫扣來(lái)實(shí)現。另外還提供了遠程電壓微調器接口，以便用戶(hù)對發(fā)電機的輸出進(jìn)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(chē)電流互感器的接口，可實(shí)現與其他同樣配置的發(fā)電機并聯(lián)運行。

 

注意事項： 1、在50°C到70°C內，電流由3.7A線(xiàn)性下降至2.7A 2、當存在某些射頻信號傳輸時(shí)，可能無(wú)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?？赡苄枰档桶l(fā)電機額定值。請與廠(chǎng)商核對。 5、出廠(chǎng)設定值。半密封貼裝，可選跳線(xiàn)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(wú)凝結。

 

二、自動(dòng)調壓器的主要功能：

● 分壓器和整流器

選取發(fā)電機輸出電壓中的一部分并進(jìn)行衰減。分壓器通過(guò)AVR電壓電位計和外接手動(dòng)微調器（如果配備的話(huà)）進(jìn)行調整。并車(chē)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(fā)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(fā)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(fā)電機輸出電流的直流信號。

● 放大器（Amp）

將發(fā)電機輸出電壓或輸出電流信號與參考電壓進(jìn)行比較，將差值進(jìn)行放大，為電源設備提供控制信號。斜坡發(fā)生器和電位檢測與驅動(dòng)電路負責控制電源設備的導通時(shí)間，為勵磁系統提供所需的電源，使發(fā)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?？刂葡到y擁有良好的穩態(tài)和瞬態(tài)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(gè)電周期的長(cháng)度，并在轉速低于預設的極限值時(shí)，使參考電壓隨轉速線(xiàn)性降低。電壓下降和恢復時(shí)間延遲調整電路可將電壓滾降和恢復時(shí)間調大。發(fā)光二極管指示燈點(diǎn)亮，表明欠速運行狀態(tài)。

● 同步電路

作用是將斜坡發(fā)生器和低頻檢測器鎖定在永磁發(fā)電機波形周期上。

● 功率控制設備

可根據放大器產(chǎn)生的壓差信號來(lái)改變勵磁電路的電流大小。

● 斷路器

可在過(guò)勵磁或者過(guò)電壓情況下對控制系統進(jìn)行電路隔離。

● 過(guò)勵磁檢測器

對勵磁機電壓進(jìn)行連續監控，如果該電壓超過(guò)參考電位l并且持續時(shí)間超過(guò)規定期限，該探測器就會(huì )關(guān)閉電源設備，同時(shí)還可提供使斷路器脫扣的外部信號。

● 過(guò)壓檢測器

對發(fā)電機定子電壓進(jìn)行連續監控，如果該電壓超過(guò)參考電位并且持續時(shí)間超過(guò)規定期限，該探測器就會(huì )關(guān)閉電源設備，同時(shí)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(fā)電機輸出電壓為出廠(chǎng)設定值，但可以通過(guò)調整AVR電路板上的VOLTS控制鈕或外接手動(dòng)微調器進(jìn)行微調。如果未安裝手動(dòng)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(fā)電機額定電壓。如果存在疑問(wèn)，可參見(jiàn)發(fā)電機外殼上的銘牌。 警告！不得將手動(dòng)微調器接線(xiàn)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(diǎn)，可能會(huì )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(jìn)行操作：

1.運行發(fā)電機之前，須將VOLTS控制鈕逆時(shí)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(fā)電機相線(xiàn)和中線(xiàn)之間連接好合適的電壓表（0-300V ac）。

5.起動(dòng)發(fā)電機組，使其在標稱(chēng)頻率（50-53Hz或60-63Hz）下空載運行。

6.如果此時(shí)紅色LED指示燈點(diǎn)亮，請參見(jiàn)“UFRO”調整方法。

7.順時(shí)針緩慢轉動(dòng)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(jiàn)“穩定性”調整方法，必要時(shí)重新調整電壓。

9.此時(shí)，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(fā)電機提供了良好的穩態(tài)和瞬態(tài)特性。

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

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

 

● UFRO調整

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

UFRO已經(jīng)預先設置好并封裝起來(lái)，只需根據圖示并通過(guò)跳線(xiàn)設置來(lái)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(fā)電機頻率剛剛下降到標稱(chēng)值以下，即50Hz系統頻率降至47Hz、60Hz系統頻率降至57Hz時(shí)，LED指示燈就會(huì )點(diǎn)亮。

 

● 下垂（DROOP）調整

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

順時(shí)針調整可增大提供給AVR的電流互感器信號，同時(shí)增大滯后功率因數（cosØ）下的下垂。逆時(shí)針轉動(dòng)到最大位置時(shí)，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(huì )增強勵磁強度；反之，A2上的負電壓會(huì )減弱勵磁強度。用戶(hù)可通過(guò)“微調”（TRIM）控制鈕來(lái)調整輸入信號的靈敏度：逆時(shí)針轉動(dòng)到最大位置，外接信號就不會(huì )產(chǎn)生作用；順時(shí)針轉動(dòng)到最大位置則可產(chǎn)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(shí)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(diǎn)，可能會(huì )導致設備損壞。

 

● 過(guò)勵磁（EXC）調整

該控制鈕在出廠(chǎng)時(shí)已設置完畢并進(jìn)行了封裝，不應再進(jìn)行調整。過(guò)勵磁條件由紅色LED指示燈點(diǎn)亮來(lái)指示，該指示燈同時(shí)還用于表示欠速運行和過(guò)壓狀態(tài)。

發(fā)生過(guò)勵磁脫扣情況后，發(fā)電機必須停機方可進(jìn)行復位。

 

● 電壓下降（DIP）調整

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

 

● 恢復時(shí)間延遲（DWELL）調整

此功能大多應用于以渦輪增壓發(fā)動(dòng)機驅動(dòng)的發(fā)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(shí)，使較大的DIP設定以穩定狀態(tài)運行。當DWELL控制鈕逆時(shí)針轉到最大位置時(shí)，發(fā)電機電壓將遵循電壓/頻率曲線(xiàn)變化；順時(shí)針轉動(dòng)DWELL控制鈕，可增加轉速恢復與電壓恢復之間的延時(shí)。

 

● 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(dòng)的電流限制。要使用這個(gè)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(guò)流10秒的限制。要使用該功能之前，請先咨詢(xún)廠(chǎng)商。

 

● 過(guò)電壓（OVER V）調整

該控制鈕在出廠(chǎng)時(shí)已設置完畢并進(jìn)行了封裝，不應再進(jìn)行調整。過(guò)壓條件由紅色LED指示燈點(diǎn)亮來(lái)指示，該指示燈同時(shí)還用于表示欠速運行和過(guò)勵磁狀態(tài)。

發(fā)生過(guò)電壓脫扣情況后，發(fā)電機必須停機方可進(jìn)行復位。

 

● 建壓時(shí)間（RAMP）調整

 

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