电压调整器是维持发电机的电压为给定水平的电器。动态电压质量问题随着信息技术和自动化技术的发展越来越受到重视,动态电压调节器(DVR)是解决这一问题的主要手段。

1.电压调整器的工作原理

电压调节器工作原理:由于发电机与发动机的传动比是固定的,所以发电机的转速将随发动机转速的变化而变化,汽车在运行过程中,发动机转速变化范围很大,发电机的端电压也将随发动机的转速变化而在很大范围内变化。发电机对用电设备供电和向蓄电池充电,都要求其电压稳定,为使电压始终保持在某一数值基本不变,就必须对发电机输出电压进行调节。电压调节器(简称AVR),是专门为配套基波、谐波复式励磁或装配有永磁发电机励磁(PGM系统)的交流无刷发电机而设计。

电压调整器的工作原理

2.电压调整器分类

按调节对象可分为:

①直流发电机电压调整器;

②交流同步发电机电压调整器。

按结构可分为:

①具有可动部件的电动、电磁机构的电压调整器,例如变阻式调整器、振动式调整器等;

②无可动部件的电子或电磁式电压调整器,例如电子离子式、磁放大器式、半导体晶闸管式电压调整器等。

按校正作用的规律可分为:

①比例式(P)电压调整器,其校正规律正比于给定值和被调整值的偏差值;

②比例-积分-微分(PID)电压调整器,其校正规律除具有正比于给定值和被调整值的偏差值外,还具有按偏差值的积分和微分值进行调整的规律;

③比例-积分(PI)电压调整器,能较好地解决调整精度和稳定性两者间的矛盾。

电压调整器分类

3.电压调整器的作用

①维持发电机的电压为给定水平。由于负载电流的变化对发电机的端电压有影响,端电压变化过大将对电力系统和用电设备产生许多不利因素和问题,因此发电机的励磁电流必须适应电压的变化,及时给以迅速而自动的调整。

②合理地分配并联发电机组间的负荷。电网均由多台发电机并联运行,每个机组所承担的负荷应予以合理的分配,否则会造成某些发电机的过载。因而,要求电压调整器能根据指定的规律平稳地分担电网的负荷。这一作用又称为电压调整器的调差作用。

③改善电力系统的稳定性。

电压调整器的作用

4.电压调整器的发展历史

1900~1920年间,出现振动式和分段电阻式电压调整器。它主要利用电动机械力的作用逐段地改变直流励磁回路的电阻值,以调节发电机的输出电压。20年代,出现了碳阻式调整器,利用改变电磁吸力的大小,调节碳片电阻间的接触压力,以连续调节其电阻值,达到调节发电机输出电压的目的。30年代,由于电子管和离子管的发展,电子和离子式励磁调整器得到了运用。40~60年代由于磁放大器的发展,磁放大器式励磁调整器取代了电子和离子式调整器。70年代,由于半导体和晶体管性能的提高,同步发电机励磁系统逐步以晶闸管静止励磁机或旋转交流励磁机取代了直流励磁机。电压调整器发展成由电子器件构成,用控制晶闸管整流元件的导通角度来实现励磁电流的调整。80年代,随着电子计算机技术的发展,逐渐采用微处理机或微型计算机的电压调整器,其性能更为优越。

电压调整器的发展历史