電壓調節(jié)器調壓原理

由交流發(fā)電機的工作原理我們知道，交流發(fā)電機的三相繞組產(chǎn)生的相電動勢的有效值

Eφ==CeФn（V）

這里Ce為發(fā)電機的結構常數(shù)，n為轉子轉速，Ф為轉子的磁極磁通，也就是說交流發(fā)電機所產(chǎn)生的感應電動勢與轉子轉速和磁極磁通成正比。

當轉速升高時，Eφ增大，輸出端電壓UB升高，當轉速升高到一定值時（空載轉速以上），輸出端電壓達到極限，要想使發(fā)電機的輸出電壓UB不再隨轉速的升高而上升，只能通過減小磁通Ф來實現(xiàn)。又磁極磁通Ф與勵磁電流If成正比，減小磁通Ф也就是減小勵磁電流If。

所以，交流發(fā)電機調節(jié)器的工作原理是：當交流發(fā)電機的轉速升高時，調節(jié)器通過減小發(fā)電機的勵磁電流If來減小磁通Ф，使發(fā)電機的輸出電壓UB保持不變。

觸點式電壓調節(jié)器通過觸點開閉，接通和斷開磁場電路，來改變磁場電流If大小晶體管調節(jié)器、集成電路調節(jié)器等利用大功率三極管的導通和截止，接通和斷開磁場電路，來改變磁場電流If大小。

1．交流發(fā)電機電壓調節(jié)器按工作原理可分為：

（1）觸點式電壓調節(jié)器

觸點式電壓調節(jié)器應用較早，這種調節(jié)器觸點振動頻率慢，存在機械慣性和電磁慣性，電壓調節(jié)精度低，觸點易產(chǎn)生火花，對無線電干擾大，可靠性差，壽命短，現(xiàn)已被淘汰。

（2）晶體管調節(jié)器

隨著半導體技術的發(fā)展，采用了晶體管調節(jié)器。其優(yōu)點是：三極管的開關頻率高，且不產(chǎn)生火花，調節(jié)精度高，還具有重量輕、體積小、壽命長、可靠性高、電波干擾小等優(yōu)點，現(xiàn)廣泛應用于東風、解放及多種中低檔車型。

（3） 集成電路調節(jié)器

集成電路調節(jié)器除具有晶體管調節(jié)器的優(yōu)點外，還具有超小型，安裝于發(fā)電機的內部（又稱內裝式調節(jié)器），減少了外接線，并且冷卻效果得到了改善，現(xiàn)廣泛應用于桑塔納。奧迪等多種轎車車型上。

（4） 電腦控制調節(jié)器

由電負載檢測儀測量系統(tǒng)總負載后，向發(fā)電機電腦發(fā)送信號，然后由發(fā)動機電腦控制發(fā)電機電壓調節(jié)器，適時地接通和斷開磁場電路，即能可靠地保證電器系統(tǒng)正常工作，使蓄電池充電充足，又能減輕發(fā)動機負荷，提高燃料經(jīng)濟性。如上海別克、廣州本田等轎車發(fā)電機上使用了這種調節(jié)器。

2．電壓調節(jié)器 按所匹配的交流發(fā)電機搭鐵型式可分為：

（1）內搭鐵型調節(jié)器

適合于與內搭鐵型交流發(fā)電機所匹配的電壓調節(jié)器稱為內搭鐵型調節(jié)器；

（2）外搭鐵型調節(jié)器

適合于與外搭鐵型交流發(fā)電機所匹配的電壓調節(jié)器稱為外搭鐵型調節(jié)器。

在使用過程中，對于晶體管調節(jié)器，最好使用汽車說明書中指定的調節(jié)器，如果采用其他型號替代，除標稱電壓等規(guī)定參數(shù)與原調節(jié)器相同外，代用調節(jié)器必須與原調節(jié)器的搭鐵形式相同，否則，發(fā)電機可能由于勵磁電路不通而不能正常工作。對于集成電路調節(jié)器，必須是專用的，是不能替代的。

電壓調節(jié)器通過對發(fā)電機交流勵磁機勵磁電流的控制，實現(xiàn)對發(fā)電機輸出電壓的自動調節(jié)。發(fā)電機電壓調節(jié)器可滿足普通60/50Hz及中頻400Hz單機或并列運行的發(fā)電機使用。

由于發(fā)電機與發(fā)動機的傳動比是固定的，所以發(fā)電機的轉速將隨發(fā)動機轉速的變化而變化。汽車在運行過程中，發(fā)動機轉速變化范圍很大，發(fā)電機的端電壓也將隨發(fā)動機的轉速變化而在很大范圍內變化。發(fā)電機對用電設備供電和向蓄電池充電，都要求其電壓穩(wěn)定，所以為使電壓始終保持在某一數(shù)值基本不變，就必須對發(fā)電機的輸出電壓進行調節(jié)。

1、閉合電壓的調整

用一節(jié)干電池與蓄電池、電流表串聯(lián)起來。啟動發(fā)起機并逐步升高轉速，在截流器觸點閉應時察看遷延機上電流表指針。若電流表指針向“ ”偏向擺動透露表現(xiàn)閉合電壓高，應該削弱彈簧拉力；若電流表指針向“－”偏向擺動則透露表現(xiàn)閉合電壓低，應該增大彈簧拉力。就如許重復調整，直到截流器觸點閉應時電流表指針簡直不擺動，則透露表現(xiàn)閉合電壓適宜。

2、調壓值的調整

用兩節(jié)干電池與蓄電池、電流表串聯(lián)。啟動發(fā)起機，逐步升高轉速。在調壓器起效果時，察看電流表的指針。若電流表指針向“ ”偏向擺動透露表現(xiàn)調壓值高，應削減彈簧拉力；若電流表指針向“－”偏向擺動透露表現(xiàn)調壓值低，應該增大彈簧拉力。如許重復調整，直到調壓器起效果時，電流表指針簡直不擺動，則透露表現(xiàn)調壓值適宜。

這種調整辦法的道理是：干電池與蓄電池串聯(lián)起來，有必然的電位，而發(fā)電機則宣布必然的電壓，當兩者不等時就要發(fā)生電流。前者電位高于后者，則電流表指針向“－”偏向，反之則向“ ”偏向。只要兩者電位差不多相等時，電流表指針才不擺動。

調節(jié)器在使用過程中一般不允許拆卸護蓋，正常情況是每工作200h左右進行一次全面檢查和維護，其內容如下：

1. 拆下護殼，檢查觸點表面有無污物和燒損。若有污物，可用較干凈的紙擦拭觸點表面。若觸點出現(xiàn)燒蝕或平面不平而導致接觸不良，一般用“00”號砂紙或砂條將其磨平，最后再用干凈的紙擦凈。

2. 檢查各個接頭的牢固程度，測量電阻和各個線圈的電阻值。若有損壞，應及時修復或更換新件。

3. 檢驗斷流器的閉合電壓和逆電流、節(jié)壓器的限額電壓、節(jié)流器的限額電流以及各種觸點的間隙和氣隙。若不符合要求，應進行調整。

4. 4檢查調整后的調節(jié)器，在起動柴油機時要注意觀察充電電流表指針的指示。若柴油機以中等以上轉速運轉時電流表的指針仍指向“-”一邊，這說明斷流器的觸點未斷開，應迅速斷開接地開關；否則，會損壞蓄電池、調節(jié)器和充電發(fā)電機等。若柴油機起動至額定轉速后電流表的指針仍指向“0”處，說明的調整時未按技術要求進行調整，應重新進行檢查和調整。

負荷轉接開關(LTC)用于電壓調節(jié)已經(jīng)有幾十年的歷史，通過應用現(xiàn)代電力電子技術，固態(tài)電壓調節(jié)器作為一項新的技術可以用來處理瞬態(tài)電壓調節(jié)，例如電壓凹陷等。

固態(tài)電壓調節(jié)器應用固態(tài)轉接開關可以出的正常水平。與傳統(tǒng)具有時間延遲的機械式轉接開關不同，固態(tài)轉接開關可以在一個周波以內對電壓做出反應，并切換至正確的抽頭。

AVR（automatic voltage regulator：自動電壓調節(jié)器）是一種密封電子裝置，通過控制低功率的勵磁機磁場，調節(jié)勵磁機電樞的整流輸出功率，從而達到控制主機磁場電流，穩(wěn)定無刷發(fā)電機之輸出電壓要求，具有低頻與無輸入信號保護裝置。并附有并聯(lián)補償功能，符合客戶擴增容量需求。

其具有電壓整定、穩(wěn)定度調節(jié)、F/V頻率/電壓特性設定、F/V低頻保護、F/V電壓下降設定、勵磁電流限制、并聯(lián)正交調差（下垂調節(jié)）等功能，同時可外接電壓微調電位器、功率因數(shù)調節(jié)器進行控制。

中文名

自動電壓調節(jié)器

外文名

AVR

輸入電源

170V~265VAC 50/60Hz

偵測電源

190V~270VAC

規(guī)格

以SY-AVR-2058為例，其一般規(guī)格如下：

最大輸出 4A 95VDC

電壓調整率 ≤0.5%

發(fā)電機磁場電阻 最小15歐姆

外接電位器 1K歐 1/2W 電位器時±8%

電壓建立（初期） 當剩磁電壓大于5V25Hz時會自動建立電壓

低頻保護 內置發(fā)動機轉數(shù)下降時輸出電壓隨之下降的保護電路

使用溫度 -40℃~60℃

接線端子作用：

1. K1、K2：為磁場開關，不使用時必須短路跨接。

2. P2、P3：為磁場電源輸入端子。

3. 2、3：為偵測電源輸入端子。

4. 1、2：為外接VR，不使用時必須短路跨接。

5. X、XX：X為磁場F ，XX為磁場F- 。

6. S1、S2：為Droop（轉速降），CT輸入端。

7. J1~J8：選擇跨接線 2-3 、4-5、6-7 。

自動電壓調節(jié)器是依靠自動控制裝置調節(jié)電壓的儀器。

中文名稱

自動電壓調節(jié)器

英文名稱

automatic voltage regulator，AVR

定　　義

維持同步發(fā)電機電壓在預定值或按照計劃改變端電壓的一種同步發(fā)電機調節(jié)器。當同步電機的端電壓、無功功率等發(fā)生變化時，根據(jù)相應的反饋信號自動控制勵磁機的輸出電流，以達到自動調節(jié)同步電機端電壓或無功功率的目的。

應用學科

電力（一級學科），電力系統(tǒng)（二級學科）