Автоматические регуляторы напряжения генераторов

19 апреля 2021

Содержание

Назначение
Принцип действия AVR
Техническая реализация
Параметры выбора AVR
Популярные модели AVR и области их применения

Автоматические регуляторы напряжения (AVR) – устройства, предназначенные для обеспечения стабильных показателей выходного напряжения при изменяющихся нагрузках и условиях эксплуатации. Они надежно защищают потребителей электроэнергии от скачков напряжения, которые происходят при изменении частоты вращения ротора генератора, температуры окружающей среды, количества потребителей. Регуляторы напряжения всегда присутствуют в конструкциях бесщеточных генераторов.

Назначение

Щеточные генераторы отличаются сложной конструкцией, в которой имеются статор, ротор, угольные щетки. В мощных генераторных установках в основном используются бесщеточные синхронные генераторы (СГ), в которых для запитывания обмотки возбуждения (ОВ) и стабилизации вырабатываемого напряжения ранее применялись различные устройства. Сегодня наиболее популярны электронные автоматические регуляторы.

Автоматический регулятор адаптивно регулирует ток, направляемый в обмотку возбуждения синхронного генератора, благодаря чему на выходе генераторной установки (ГУ) выдается напряжение со стабильными параметрами. Регуляторы AVR также защищают генераторы от перегрузок и минимально допустимого снижения частоты. Электронные регуляторы позволяют совместно эксплуатировать несколько СГ сходной мощности, соединяемых между собой параллельно.

Автоматический регулятор напряжения AVR в бесщеточных генераторах является одним из наиболее важных компонентов, от качества функционирования которого зависит качество работы всей системы.

Принцип действия AVR

AVR – конструктивно сложный блок, подключаемый к обмотке возбуждения и основной обмотке статора, который обеспечивает качественное функционирование ГУ и запитанных от нее электроприборов, благодаря:

контролю частоты выходного тока;
при критически низкой частоте – снижению или полному выключению подачи напряжения на обмотку возбуждения;
при плановой или аварийной остановке генератора – обесточиванию ОВ.

Критически низким порогом частоты, при котором прекращается питание обмотки возбуждения, в заводских настройках обычно устанавливается значение в 45 Гц. Нормальное отклонение выходного напряжения от номинального значения – до 5 %.

Автоматический регулятор работает следующим образом – он адаптивно изменяет значение тока (увеличивает его или уменьшает) в обмотке возбуждения, что позволяет:

стабилизировать величину напряжения на выходе до требуемой величины;
свести к минимуму колебания параметров тока, вырабатываемого генераторной установкой в рабочем режиме;
оперативно достигнуть требуемых характеристик тока после запуска генератора;
перевести генераторную установку с одного рабочего режима на другой с плавным изменением напряжения;
корректно отключить генератор в нештатной ситуации;
подключить параллельно к генератору другое энергетическое оборудование.

При сходном принципе работы автоматические регуляторы напряжения, выпущенные разными производителями, существенно отличаются друг от друга внешним и схемотехническим решением. AVR производят для работы с определенными моделями генераторов или они могут иметь универсальное исполнение. Ранее регуляторы представляли собой автономные устройства, помещаемые в корпус. Сегодня чаще всего их выпускают в виде платы, которая устанавливается в блок возбуждения генератора. Вся электросхема на регуляторе при этом заливается специальной смолой – компаундом, что защищает АРН от выхода из строя от вибрации, а так же защищает его детали от воздействий повышенной влажности и пыли.

Техническая реализация

По своей конструкции AVR разделяют на следующие типы:

Аналоговые
Цифровые

Параметры выбора AVR

От правильности выбора модели AVR зависит сохранность электрооборудования, запитанного от генератора, и самой ГУ. При покупке подходящего автоматического регулятора напряжения для конкретной области применения учитывают: