現(xiàn)代交流同步發(fā)電機常用自動電壓調(diào)節(jié)器AVR這種電子部件調(diào)節(jié)勵磁機定子磁場的強弱。雖然AVR的種類很多,但性能大同小異;都是實時采樣主發(fā)電機的輸出電壓值與預先設定的值相比較,用比較的結(jié)果去調(diào)節(jié)脈沖寬度調(diào)制器PWM;輸出電壓值高則調(diào)制器輸出脈沖寬度窄,反之則寬。然后再用這些脈沖去調(diào)控大功率開關(guān)器件即三極管或場效應管控制送入勵磁機定子線圈的電流的時間。從而使它的磁場強弱隨著主發(fā)電機輸出電壓的變化而相反變化;即輸出電壓升高則勵磁機定子磁場減小,輸出電壓降低勵磁機定子磁場增強。從而達到負反饋調(diào)控的目的。

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　　圖2自動電壓調(diào)節(jié)器電路原理方框圖

　　圖2是常用的一種AVR類型。取樣自主發(fā)電機輸出電壓的信號從8、9兩端輸入到電壓測量比較單元,與內(nèi)部預先設定的電壓值(例如380V)相比較。比較結(jié)果以輸出電壓UA送入脈沖寬度調(diào)制單元PWM,輸出電壓UC送入低頻保護單元。電壓測量比較單元的L、S、H是連接主發(fā)電機輸出電壓幅值調(diào)節(jié)電**的三個端子。

　　脈沖寬度調(diào)制器由穩(wěn)壓器輸出的直流電壓UCC作為工作電源,以確保其性能穩(wěn)定。它的輸出電壓UB控制調(diào)制管VT3。若由電壓測量比較單元送來的UA大,表明主發(fā)電機輸出電壓升高,則大的UA就會使脈沖寬度調(diào)制器輸出的脈沖UB的寬度變窄。窄的脈沖就會使VT3導通時間短,通過的電流少。反之,主發(fā)電機電壓降低UA變小,脈沖寬度調(diào)制器輸出的脈沖UB的寬度隨之變寬,從而使VT3導通時間變長,通過的電流增多。

　　勵磁機定子線圈一端接在端子X1上,另一端接在XX1端子上。由主發(fā)電機電樞送來的EA、EB、Ec三相電壓,經(jīng)過三個二極管VD10、VD11、VD12整流后,電流從X1端流入勵磁機的定子線圈,由XX1流出,再經(jīng)過調(diào)制管VT3和XN端子流回主發(fā)電機電樞,形成勵磁機定子線圈的勵磁電流通路。VT3是這個通路上的開關(guān),它導通時間長,則定子線圈流過電流時間長,定子磁場強度大;VT3導通時間短,定子線圈電流少,定子磁場強度小。

　　AVR就是這樣調(diào)控主發(fā)電機的電壓的;主發(fā)電機由于負荷原因輸出電壓升高,電壓測量比較單元輸出的UA隨著升高,受UA控制的脈寬調(diào)制器輸出脈沖UB寬度變窄,開關(guān)管VT3導通時間短,勵磁機定子磁場減弱,轉(zhuǎn)子電樞電壓及旋轉(zhuǎn)整流器輸出電流隨之減小,導致供給主發(fā)電機轉(zhuǎn)子的勵磁電流變小,則主發(fā)電機因其轉(zhuǎn)子磁場的減小而使輸出電壓降低。反之,AVR的負反饋調(diào)控功能就會使主發(fā)電機的輸出電壓升高。

　　在主發(fā)電機因負荷超出額定值而輸出極大電流時,柴油發(fā)動機也需隨之輸出巨大的動力以致導致其轉(zhuǎn)速低于額定值。低頻保護單元的作用就是在這種情況下限制勵磁機定子線圈里電流的超額增大。它以電阻和電容構(gòu)成的充放電支路預先設定一個低頻保護點,當主發(fā)電機負荷正常時,從電壓測量單元來的UC小于低頻保護點,則低頻保護單元輸出的電壓Ud高,二極管VD8被截止,Ud到不了脈寬調(diào)制器,起不了作用。若主發(fā)電機超載則Ud變低,VD8導通,Ud和UA就可同時作用于脈寬調(diào)制器,使其輸出的脈沖UB隨Ud的下降而變窄,調(diào)制管VT3導通時間隨之變短,勵磁電流減小勵磁機定子磁場變?nèi)?從而導致主發(fā)電機轉(zhuǎn)子磁場減小。發(fā)電機輸出電壓下降、電流減小。低頻保護單元起到了保護勵磁機和主發(fā)電機的作用。

　　3同步發(fā)電機的維護

　　同步發(fā)電機是柴油發(fā)電機組的關(guān)鍵部分。為柴油發(fā)電機組建立一個合適的工作環(huán)境,做好日常維護是十分必要的。

　　發(fā)電機房內(nèi)的高溫、潮濕和空氣污染物是引起發(fā)電機故障的最常見因素。粉塵、灰塵和其它空氣污染物的積累會引起絕緣層的性能變壞,不僅易形成對地的導電通路,還會使轉(zhuǎn)子軸承部分的摩擦力增大而發(fā)熱。濕氣以及空氣污染物中的濕氣極易在發(fā)電機內(nèi)形成對地的漏電通路,引起發(fā)電機故障。機房內(nèi)溫度過高會使發(fā)電機組工作時產(chǎn)生的熱量難以散出,造成其輸出功率下降、機組過熱。所以機房的防塵、防潮濕、通風降溫就必須引起足夠的重視。

　　無論是單軸承發(fā)電機還是雙軸承發(fā)電機,它們的轉(zhuǎn)子軸與柴油發(fā)動機主軸之間連接的同軸度要求很高。長時期運行后的機組有時同軸度可能降低,導致發(fā)電機燥聲增大,溫度過高。應定期檢查、維護以保持同軸度良好。

　　負荷超出發(fā)電機的額定負載范圍,或三相負荷很不平衡,也會造成發(fā)電機效率降低和過熱。