在交流同步無刷發(fā)電機勵磁系統(tǒng)中，最重要的環(huán)節(jié)是自動電壓調(diào)節(jié)器完成電壓自動調(diào)節(jié)。自動電壓調(diào)節(jié)器不僅可以自動調(diào)節(jié)電壓，還可以根據(jù)并機的要求調(diào)節(jié)電壓下降斜率，即下垂、靜態(tài)和動態(tài)穩(wěn)定等。一般由電子技術(shù)的模擬電路組成。隨著對供電質(zhì)量的要求越來越高，對發(fā)電機勵磁調(diào)節(jié)的可靠性越來越高，對自動電壓調(diào)節(jié)器設(shè)置操作的計算機遠程監(jiān)控和標(biāo)準(zhǔn)化要求，自動電壓調(diào)節(jié)器已經(jīng)從原來的模擬自動電壓調(diào)節(jié)（AVR）數(shù)字電壓調(diào)節(jié)發(fā)展為數(shù)字電壓調(diào)節(jié)器。（DVR）。DVR2000E是一種典型的數(shù)字電壓調(diào)節(jié)器。



DVR2000E數(shù)字電壓調(diào)節(jié)器綜述



1．概述

DVR2000E 自動電壓調(diào)節(jié)器是基于電子固態(tài)微處理器的控制器。自動電壓調(diào)節(jié)器，從調(diào)節(jié)進入勵磁機勵磁繞組的電壓，最終控制發(fā)電機輸出電壓的工作狀態(tài)。（AVR）。圖2顯示了面板上的調(diào)壓器和系統(tǒng)狀態(tài)，接線通過快速連接端子在背板上連接，DB-9型9針接線座為PC和調(diào)壓器之間的通信提供了IBM兼容性。



2．特性

DVR2000E 自動化電壓調(diào)節(jié)器具有以下特點和性能：

1)4種控制模式：自動電壓調(diào)節(jié)（AVR）、調(diào)節(jié)手動或磁場電流（FCR）、功率因數(shù)調(diào)整（PF），無功功率調(diào)節(jié)（Var）。

二是可編程穩(wěn)定性整定。

在AVR模式下，軟啟動控制具有可調(diào)節(jié)的時間。

AVR缺乏和功率因數(shù)控制模式下的過度勵磁限制（OEL）。

調(diào)整低頻(電壓/頻率)。

6)急劇短路電路保護磁場。

7)過溫保護。

三相或單相電壓在AVR模式下的檢測/調(diào)整(有效值)。

單相發(fā)電機電流檢測用于測量和調(diào)整。

十)磁場電流和電壓檢測。

系統(tǒng)界面的四個觸點檢測輸入。

12)一種公共輸出繼電器，具有報警顯示和斷開功能。

13)6個保護功能:過度勵磁關(guān)閉、發(fā)電機過壓關(guān)閉、DVR過熱關(guān)閉、發(fā)電機檢測信號丟失關(guān)閉、過度勵磁限制及其快速短路關(guān)閉。

14)發(fā)電機并聯(lián)運行時的無功下垂補償和無功差補償。

十五)前面板的人-機界面（HMI）顯示系統(tǒng)和DVR2000E狀態(tài)，并提供修改功能。

16)后面板的RS-232通信接口使馬拉松-DVR2000E-COMS Windows 作為PC(機)通信，基礎(chǔ)軟件可以快速、友好地建立和控制。

DVR2000E數(shù)字電壓調(diào)節(jié)器的功能及運行特性
DVR2000E的功能如圖3所示。其運行包括四種運行模式和四種保護功能，提供突然啟動、無功下垂補償、低頻補償和輔助模擬輸入。以下將描述每個運行特征。



1．功能

模擬輸入(1)

有6個模擬電壓和電流輸入可檢測并輸入DVR2000E。在端子E1(A相)中，發(fā)電機電壓為、E2（B相）、被監(jiān)控的E3(C相)，在這些端子上檢測到的額定電壓可以高到AC。 600V。添加到輸入端的電壓，在添加模具-數(shù)字轉(zhuǎn)換器之前，需要確定目標(biāo)和限制，信號電壓來自發(fā)電機C相和A相。（VC-A）跨越C相和A相電壓的有效值是通過ADC計算出來的，同樣來自發(fā)電機C相和B相的信號電壓。（VC-B）跨越C相和B相的電壓有效值是通過ADC計算的，并通過微處理器從C相到A相的信號。（VC-A）信號與C相到B相（VC-B）計算發(fā)電機B相到A相電壓。（VB-A）有效值。此外，發(fā)電機C相到A相。（VC-A）該信號被添加到過零濾波檢測電路中，該信號被添加到微處理器中，并用于計算發(fā)電機的頻率。

(2)B相線電流

B相線電流（IB）信號是通過CT1和CT2端子從客戶提供的電流互感器中生成和監(jiān)控的。這兩個端子可以監(jiān)控的電流有效值為5A，監(jiān)控電流通過內(nèi)部電流互感器和ADC電路進行定標(biāo)和限制。添加到ADC的信號用于計算B相線電流的有效值。此外，下垂補償和無功補償用于計算從B相電流到C相到A相電壓之間的相位角。（var）/功率因數(shù)的運行。

磁場電壓3)（Vfield）

FF端跨越調(diào)壓器磁場輸出端＋在添加到ADC之前，F(xiàn)-的電壓被監(jiān)測、定標(biāo)和限制。這一結(jié)果用于計算磁場電壓的DC值，用于系統(tǒng)/保護。

(4)磁場電流（Ifield）

通過主功率輸出開關(guān)的電流方式轉(zhuǎn)換為比例電壓水平。在添加到ADC輸入之前，該電壓信號被校準(zhǔn)/限制。結(jié)果用于計算磁場電流DC值，用于手動操作模式和保護系統(tǒng)。

模擬(輔助)輸入(5)

如果DC電壓從模擬(輔助)輸入處移除，整個運行點將返回原值，通過添加正負(fù)直線電壓到A。、在B端，DC輸入可以調(diào)整DVR的整定點，輸入端的電壓可以高到DC。＋3V，該電路將作為DC電源中的一個10000。Ω增加DC的負(fù)載＋3V信號相當(dāng)于整個定點上有一個＋30％的改變。

觸點輸入電路(6)

由內(nèi)部DC13V電源供電的4個觸點輸入電路，由客戶提供的接觸提供輸入控制。①上升：6U和7端子的一次閉合接觸會導(dǎo)致整個實際運行點的增加，只要它閉合，功能就會起作用。②6D與7端子的一次閉合接觸會導(dǎo)致整個定點的實際運行減少，只要閉合接觸，功能就會起作用。

（7）無功（var）功率因數(shù)控制(52J///K）選擇

當(dāng)接觸端子52J和52K閉合時，無功/功率因數(shù)控制不起作用，打開連接，可以使連接 DVR2000E（C）當(dāng)這種選擇不存在時，在無功或功率因數(shù)模式下控制發(fā)電機無功功率，這個接點就不起作用了。

發(fā)電機并聯(lián)補償(52L//M）

閉合接點52L和52M，使并聯(lián)運行不起作用，打開接點使并聯(lián)運行起作用，并且DVR2000E運行在無功下垂補償形式下。如選擇無功/功率因數(shù)控制，則52L/M輸入具有奇偶性。若52L/M和52J/K全部打開，則系統(tǒng)在無功/功率因數(shù)模式下運行。

(9)通訊接口

通訊界面為DVR2000E編程提供界面，連接為RS23232插座式。（DB-9)配合用戶標(biāo)準(zhǔn)9分電纜，通訊接口為光隔離，從變壓器隔離電源供電。

微處理器(10)

它是DVR2000E的心臟，質(zhì)量、計算、控制和通信功能是通過使用儲存在儲存器中的嵌入式編程和不易改變的整理來完成的。

電源輸入級(11)

來自PMG的電源被添加到端子3和4，在添加到功率放大器和電源之前被整流和過濾。輸入電源為單相交流電，電壓為180。～240V頻率范圍為200V～360Hz。

功率放大器(12)

功率放大器從電源輸入級接收功率，并通過端子F。＋并且F-為勵磁機磁場提供被控功率，這取決于微處理器收到的門脈沖。功率放大器使用固定功率開關(guān)為勵磁機磁場提供所需的功率。從功率放大器到磁場的輸出定額是連續(xù)DC。 75V，DC 3A和強勵DC 150V，DC 7.5A 10s時間。

前面板指示燈(13)

用12個發(fā)光二極管在前面板上發(fā)光，表示各種運行模式、保護功能和調(diào)整等。

前面板開關(guān)(14)

通過前面板上的三個按鈕開關(guān)來改變整定，三個按鈕上分別標(biāo)有“選擇”、“上升”和“下降”兩個字。

繼電器輸出(15)

通過端子AL1和AL2提供一個公共報警輸出觸點，通常是打開的，觸點關(guān)閉在觸點報警或復(fù)電機跳閘狀態(tài)和保護關(guān)閉或轉(zhuǎn)換過程中。這個繼電器不是自鎖的。


2．運行特性

(1)運行模式

DVR2000E 通過自動電壓調(diào)節(jié)模式、手動模式(標(biāo)準(zhǔn)模式)多達四種可選的運行模式，即Windows和手掌操作系統(tǒng)通信軟件。、無功和功率模式，其中后兩種是可選的。

(2)自動電壓調(diào)節(jié)模式

自動電壓調(diào)節(jié)模式（AVR），DVR2000E通過檢測發(fā)電機輸出電壓和調(diào)整DC輸出勵磁電流，調(diào)整發(fā)電機輸出電壓的有效值，將電壓保持在固定點調(diào)整率的范圍內(nèi)，通過面板上升或下降的接觸輸入進行調(diào)整，或通過Windows或手掌機操作通信軟件進行調(diào)整。在一定條件下，調(diào)整點也可以通過下垂功能或低頻功能進行校正。

(3)手動模式

這種模式也稱為磁場電流調(diào)節(jié)模式（FCR）。DVR2000E在一定程度上保持DC勵磁。這個電流固定點可以通過上升或下降的接觸輸入，也可以通過Windows或手掌操作通信軟件來實現(xiàn)DC0。～3A調(diào)整。對于初始啟動，如果調(diào)節(jié)器在手動模式下設(shè)置為0.25A，則發(fā)電機可以達到額定電壓的一半左右。在調(diào)節(jié)器調(diào)整到AVR模式之前，檢查接線和檢測引線，以增加磁場電流0.5A，發(fā)電機電壓接近空載額定電壓。

（4）無功（var）控制模式(選擇)/C型

在無功（var）在控制模式下，DVR2000E在同步發(fā)電機與無限大電網(wǎng)并聯(lián)運行時（C）在一定程度上保持發(fā)電機的乏(伏安-無功)。DVR2000E（C）利用檢測到的發(fā)電機輸出電壓

與電流值一起計算同步發(fā)電機的缺乏。然后調(diào)整DC勵磁電流以保持缺乏的固定點。Windows或手掌機操作系統(tǒng)軟件通過前面板開關(guān)使無功控制能量或無功控制能量。當(dāng)軟件關(guān)閉時，無功控制能量或無功/功率因數(shù)控制（52J/K）通過接觸輸入電路來實現(xiàn)，無功整定點從100％吸收到100％發(fā)出是通過前面板的開關(guān)升降觸點輸入，也可以通過Windows輸入。或者手掌機操作軟件進行調(diào)整。

(5)功率因數(shù)控制模式(選擇)/C型

在功率因數(shù)控制模式下，當(dāng)發(fā)電機與無限大電網(wǎng)并聯(lián)運行時，發(fā)電機的功率因數(shù)可以保持在一定的水平。DVR2000E（C）利用檢測到的發(fā)電機輸出電壓和電流值來計算功率因數(shù)，然后控制DC勵磁電流，使功率因數(shù)保持在固定點。功率因數(shù)控制使能量和使能量不能通過前面板。Win-dows 或者手掌機實現(xiàn)。使用軟件時，可以或不能通過無功/功率因數(shù)(52J//)來控制K）通過接觸輸入電路來實現(xiàn)。通過前面板開關(guān)的上升和下降接觸輸入或Windows或手掌操作軟件，可以實現(xiàn)0.6滯后和0.6超前之間的功率因數(shù)。

(6)無功下垂補償

在發(fā)電機并聯(lián)運行過程中。DVR2000E為無功負(fù)載的分配提供了無功下垂補償功能。當(dāng)這一功能被使用時，DVR2000E使用檢測到的發(fā)電機輸出電壓和電流來計算發(fā)電機負(fù)載的無功部分，然后根據(jù)這一點修正電壓調(diào)節(jié)率的固定點。功率因數(shù)1.0發(fā)電機負(fù)載幾乎不會改變發(fā)電機的輸出電壓。一個滯后功率因數(shù)負(fù)載將降低發(fā)電機的輸出電壓，一個高級功率因數(shù)負(fù)載（容量）將增加發(fā)電機的輸出電壓。根據(jù)B相電流（5A電流）增加下垂％，下垂特性不能通過并聯(lián)發(fā)電機補償接觸輸入電路（端子52L和52M）來實現(xiàn)。如果存在無功/功率因數(shù)選擇，則必須關(guān)閉52J/K的輸入，以防止下垂特性。

（7）低頻

1）當(dāng)發(fā)電機頻率降低到所選轉(zhuǎn)折頻率的固定點時，發(fā)電機頻率較低。DVR2000E自動調(diào)節(jié)電壓固定點，使發(fā)電機電壓根據(jù)所選V/Hz曲線進行變化。馬拉松-DVR2000E-32中的低頻動作指示燈將在前面板上閃爍。轉(zhuǎn)折頻率為40～55Hz可調(diào)，V/Hz曲線的斜率可以通過0.01的增量進行調(diào)整，通過Windows或手掌機操作通信軟件可以通過0.01的增量進行調(diào)整，預(yù)設(shè)為59Hz和斜率1。

2）柴油發(fā)動機卸載柴油發(fā)動機卸載特性修正低頻曲線。當(dāng)同步發(fā)電機頻率降低到轉(zhuǎn)折頻率下的可編程量（空載啟動頻率）和速度變化率大于空載啟動頻率時，這一特性是有效的。當(dāng)柴油發(fā)動機啟動時，下垂量是卸載下垂的，即柴油發(fā)動機的自動卸載時間是由卸載下垂時間決定的（s）來整定的。

通過Windows和手掌機操作系統(tǒng)通信軟件實現(xiàn)柴油機卸載調(diào)整。空載啟動頻率在低頻轉(zhuǎn)角以下進入。可以在轉(zhuǎn)角處啟動柴油機的空載特性。0.9～9Hz的頻率值可以以0.1Hz的增量進入，0.9Hz是一個預(yù)設(shè)點，空載啟動0～以25ms(1Hz/25ms)的速度計算25.5Hz的速度。每25ms可用一次 0.1Hz的增量進入，當(dāng)頻率變化率超過這方面的設(shè)定時，啟動了柴油機的卸載特性，0.1Hz的速度是預(yù)設(shè)點。

卸載下垂（％）定義為柴油機在卸載模式下運行時，發(fā)電機頻率每降低1.5次％，發(fā)電機輸出電壓下降百分比，這個百分比的可調(diào)范圍為1％～20％，步長為1％，預(yù)設(shè)值為10％。

卸載下垂時間（s）定義為柴油機卸載模式通過正常低頻運行模式起作用的時間長度，下垂時間從1開始。～5s，以1s為可調(diào)增量，以1s為預(yù)設(shè)值。

(8)發(fā)電機軟啟動

DVR2000E具有可調(diào)軟啟動功能，可控制發(fā)電機從斜坡到固定點的時間，斜率由Windows或手掌機操作系統(tǒng)特性軟件從1開始～120s，以1s為增量可調(diào)，低頻特性在軟啟動過程中也起作用，且優(yōu)先于發(fā)電機的電壓控制，預(yù)設(shè)設(shè)定值為7s。


3．保護

DVR2000E具有以下六種保護功能：過勵磁關(guān)閉、發(fā)電機過電壓關(guān)閉、DVR過溫關(guān)閉、發(fā)電機檢測丟失關(guān)閉、過勵磁限制和快速短路關(guān)閉。

除了快速短路關(guān)閉外，上述每個功能都有相應(yīng)的前面板指示燈。當(dāng)功能移動時，前面板指示燈將亮起，通過Windows或手機系統(tǒng)特性軟件也可以實現(xiàn)一個動作的保護功能。

(1)過勵磁關(guān)閉(磁場電壓)

馬拉松-DVR2000E-32軟件無法實現(xiàn)此功能的使能和使能。當(dāng)使能時，磁場電壓超過整定點的預(yù)設(shè)值為DC 80V，前面板上的勵磁關(guān)閉指示燈閃爍，Windows或手掌機操作系統(tǒng)特性軟件中的勵磁關(guān)閉指示燈閃爍，繼電器輸出15s后關(guān)閉，DVR2000E關(guān)閉。如果勵磁關(guān)閉后，當(dāng)DVR2000E通電時，勵磁指示燈閃爍5s。

(2)發(fā)電機過電壓關(guān)閉

DVR2000E監(jiān)控和檢測同步發(fā)電機的輸出電壓。如果超過電壓整定點（額定值的某個百分比）0.75s，則前面板上的發(fā)電機過電壓指示燈和Windows或手掌軟件中的發(fā)電機過電壓指示燈閃爍。繼電器輸出關(guān)閉，DVR2000E關(guān)閉。當(dāng)DVR2000E通電時，發(fā)電機過電壓指示燈閃爍5s。在這里，預(yù)設(shè)的固定點是額定值的120％。

(3)DVR過度關(guān)閉溫度

DVR2000E的溫度檢測功能可以持續(xù)監(jiān)測調(diào)壓器的溫度。如果溫度超過70℃，DVR過溫?zé)魧⒃谇懊姘迳祥W爍，并顯示在Windows或手持軟件中，繼電器輸出將關(guān)閉。DVR2000E關(guān)閉。

(4)發(fā)電機檢測丟失

DVR2000E可以檢測發(fā)電機的電壓輸出。如果檢測到電壓損失，將進行保護。對于單相檢測，檢測電壓小于50％當(dāng)額定值被檢測到丟失時；對于三相檢測，一相全部丟失或相間不平衡大于額定值的20％它被視為檢測丟失。如前所述，當(dāng)檢測到丟失時，軟件會自動顯示指示燈，DVR2000E判斷。如果DVR2000E再次連接，則檢測丟失的指示燈閃爍5s。如果發(fā)電機短路或檢測頻率低于12Hz，則此功能不起作用。

(5)過勵磁限制

出廠時DVR2000E的磁場電流限值為6.5A，該值在0～7.5A可調(diào)，帶0～10s范圍的時間延遲。這兩個設(shè)置都是通過Windows或手掌機操作軟件設(shè)置的，其他的和以前一樣。

(6)緊急短路關(guān)閉

快速短路關(guān)閉電路是為了保護發(fā)電機轉(zhuǎn)子免受過電流損壞和DVR2000E功率開關(guān)短路。在運行過程中，如果磁場電壓超過固定點且功率級為1.5s且未收到門脈沖，則快速短路功能將移動，DVR2000E輸入電源端之間將短路。發(fā)電機可以通過輸入電源熔絲爆炸和移除調(diào)壓器電源來保護。