發(fā)電機自動電壓調(diào)節(jié)器的調(diào)壓原理及方法
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發(fā)電機自動電壓調(diào)節(jié)器的調(diào)壓原理及方法
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發(fā)電機DVR2000E型自動電壓調(diào)節(jié)器是以電子式固態(tài)微處理器為基礎(chǔ)的控制器件。通過調(diào)節(jié)進入勵磁機磁場的電流來控制交流無刷發(fā)電機的輸出電壓，與絕大多數(shù)調(diào)壓器不同，調(diào)壓器的輸入電源是由與主發(fā)電機相配的永磁高頻發(fā)電機（PMG）發(fā)電供給的。
發(fā)電機DVR2000E型自動電壓調(diào)節(jié)器是完全密封安裝結(jié)構(gòu)，通過自攻螺釘攻入調(diào)壓器的塑料外殼將調(diào)壓器固定。接線是通過背板上的1/4in（1in＝0.0254m）快速接插端子連接，DB-9型9針接線座提供了IBM兼容的PC機和調(diào)壓器DVR2000E之間的通信。
（一）DVR2000E型自動電壓調(diào)節(jié)器的特性
i．具有自動電壓調(diào)整（AVR），手動或磁場電流調(diào)整（FCR），功率因數(shù)調(diào)整（PF），無功功率調(diào)整（Var）四種控制模式。
ii.可編程穩(wěn)定性整定。
iii.在AVR模式下的帶啟動時間可調(diào)的軟啟動控制。
IV.在AVR，無功（乏）及功率因數(shù)控制模式下的過勵磁限制（OEL）。
V.低頻（電壓/頻率）調(diào)整。
Vi.急劇短路電路保護磁場。
vii.過溫度保護。
vll.在AVR模式下的三相或單相電壓檢測/調(diào)整（有效值）。
ix.發(fā)電機單相電流檢測作為測量和調(diào)整之用。
X.磁場電流和電壓檢測。
xi.系統(tǒng)界面的四個觸點檢測輸入。
Xli.報警顯示和斷開功能合用的一個公共輸出繼電器。
xiil.六個保護功能（過勵磁關(guān)閉，發(fā)電機過電壓關(guān)閉，DVR過熱關(guān)閉，發(fā)電機檢測信號丟失關(guān)閉，過勵磁限制，急劇短路關(guān)閉）。
xiv.發(fā)電機并聯(lián)運行時的無功下垂補償和無功差補償。
XV．前面板人-機界面（HMI）顯示系統(tǒng)及DVR2000E狀態(tài)，并提供整定改變的功能。
xvi．后面板的RS232的通信接口為使馬拉松-DVR2000E-32 Windows平臺上的PC機通信迅速、控制方便。
（二）DVR2000E型自動電壓調(diào)節(jié)器的功能
圖1為DVR2000E的功能圖，每一功能塊的詳細述說是在DVR2000E功能塊里提供，它的運行包括四個運行模式、四個保護功能，提供突然啟動、無功下垂補償、低頻補償和一個輔助模擬輸入，每個運行個性將在下面敘述。
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圖1 DVR2000E的功能框圖 |
1）模擬輸入
有六個模擬電壓和電流輸入可以檢測并輸入到DVR2000E。發(fā)電機電壓是在端子E1（A相）、E2（B相）、E3（C相）被監(jiān)視，在這些端子被檢測額定電壓可以高到600V（AC），加到輸入端的電壓，在加入模數(shù)器前是要標定和限定的，從發(fā)電機C相和A相來的信號電壓（VC-A）是通過ADC來計算跨C相和A相電壓的有效值。同樣，從發(fā)電機C相和B相的信號電壓（VC-B）是通過ADC來計算跨C相和B相的電壓有效值，并且通過微處理器從C相到A相的信號（VC-A）和C相到B相的信號（VC-B）來計算發(fā)電機B相到A相的電壓（VB-A）有效值。另外，發(fā)電機C相到A相的（VC-A）信號是加到過零濾波檢測電路上的，這個信號被加到微處理器，并被用來計算發(fā)電機頻率。
2）B相線電流
B相線電流（IB）信號是從客戶提供的電流互感器產(chǎn)生并通過CT1和CT2端子來監(jiān)控的，這兩個端子可以監(jiān)控的電流有效值為5A，監(jiān)控電流是通過內(nèi)部電流互感器和ADC電路來標定和限定的，加到ADC的信號被用來計算B相線電流的有效值。另外，在B相電流與C相到A相電壓之間的相位角通過計算被用在下垂補償和無功（乏）/功率因數(shù)的運行上。
3）磁場電壓（VFIELD）
跨過調(diào)壓器磁場輸出端F＋和F一的電壓加到ADC之前是被監(jiān)控、標定和限定的，這個結(jié)果被用來計算磁場電壓的直流值，作為系統(tǒng)保護使用。
4）磁場電流（IFIELD）
通過主要功率輸出開關(guān)的電流方式被轉(zhuǎn)換到成比例的電壓水平。這個電壓信號加到ADC輸入之前被標定和限定。其結(jié)果被用來計算磁場電流直流值，擁有手動運行模式及保護系統(tǒng)。
5）模擬（輔助）輸入
如果直流電壓在模擬（輔助）輸入處移走，運行整定點將返回原來的數(shù)值。通過加正和負的直流電壓到A、B兩端，其直流輸入可以使得DVR整定點得到調(diào)整，加到輸入端的電壓可以高到＋3VDC，這個電路將在直流電源中作為一個1000Ω的負載，加了＋3VDC信號相當于整定點上有30％的改變。
6）觸點輸入電路
四個觸點輸入電路是由內(nèi)部一個13VDC電源提供，是客戶提供的接觸來提供輸入控制。
①上升 6U和7端子的一次閉合接觸引起實際運行整定點的增加，只要閉合接觸，功能就起作用。
②下降 6D和7端子的一次閉合接觸引起實際運行整定點增加，只要閉合接觸，功能就起作用。
7）無功（乏）/功率因數(shù)控制（52J/K）選擇
閉合接觸端子52J和52K時無功/功率因數(shù)控制不起作用，打開連接，能使DVR2000E（C）在無功或者是功率因數(shù)模式下來控制發(fā)電機無功功率。當這個選擇不存在時，這個接點沒有作用。
8）發(fā)電機并聯(lián)補償（52L/M）
閉合接點52L和52M，使得并聯(lián)運行不起作用，打開接點使得并聯(lián)運行起作用，并且DVR2000E運行在無功下垂補償形式。如果無功/功率因數(shù)控制選擇存在，則52L/M輸入是有奇偶性的。如果52L/M和52J/K都是打開的，則系統(tǒng)在無功/功率因數(shù)模式運行。
9）通信接口
通信接口為DVR2000E的編程提供了界面，連接是做成插座式的RS232（DB-9）與用戶標準9針電纜相配接，通信接口是光隔離的，從變壓器隔離電源供電。
10）微處理器
它是DVR2000E的心臟，通過使用儲存在儲存器里的嵌入編程和不易改變的整定來做測量、計算、控制和通信功能。
11）電源輸入級
從PMG來的電源被加到端子3和4，在它被加到功率放大器和電源之前是被整流和濾波的，輸入電源是單相，電壓是180～240V，頻率范圍為200～360Hz。
12）功率放大級
功率放大器是從電源輸入級接收功率的，并通過端子F＋和F-提供一個被控功率給勵磁機磁場，給勵磁機提供的功率是取決于從微處理器收到的門脈沖，功率放大器是使用固態(tài)功率開關(guān)提供給勵磁機磁場所需的功率。功率放大器到磁場的輸出定額是連續(xù)75V DC，3A DC和強勵150V DC，7.5A DC 10s時間。
13）前面板指示燈
用12個前面板上發(fā)光二極管指示燈發(fā)亮來表示各種運行模式，保護功能和調(diào)整等。
14）前面板開關(guān)
改變整定通過前面板上的三個按鈕開關(guān)來實現(xiàn)，三個按鈕上標有“選擇”、“上升”、和“下降”字樣。
15）繼電器輸出
通過端子AL1和AL2提供一個公共報警輸出觸頭，它通常是開著的，在形成觸點報警或發(fā)電機跳閘狀態(tài)和保護關(guān)斷或轉(zhuǎn)換時觸頭閉合。這個繼電器不自鎖。
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