伊藤发电机无刷励磁系统自动电压调节

控制部分(AVR控制盒)故障率高,且不可维修,严重制约了用电设备技战术性能的发挥。存在问题的主要原因是自动电压调节控制盒采用固化密封结构形式,在控制盒内部灌装密封胶以保护和固定印刷电路板,这种封装形式,虽然保护了控制盒内部电路板,但使控制盒不可维修,直接影响控制盒再生。具体表现在以下几个方面:

(1)无法实施维护和修理。控制盒固化密封后,无法对其内部的元器件进行更换修理,一旦个别元器件失效,必须更换整个控制盒,维修成本大。现维修模式寄厂家更换,维修周期长;

(2)无法进行检测和调试。控制盒固化密封后,给故障检测与调试带来很大不便,无法满足机组故障快速诊断及调试的要求;

(3)由于固态密封导热性不好,使控制盒存在散热不良也易导致故障发生;

2 开放式AVR控制盒设计方案

AVR控制盒主要用于向发电机提供可以调节的励磁电流,并对机组实施过压、欠压、过流等保护,确保机组输出能够满足负载要求。新设计的自动电压控制盒应具备自动电压调节、过压保护、欠压保护、过流保护及调压率补偿等功能。新设计的AVR控制盒功能框图见图2。

(1)励磁主回路的设计

励磁主回路的作用是按照机组工况对励磁电流进行调节,进而调节机组的输出电压,其控制信号由自动电压调节部分提供。其电路原理见图3。

主励磁电路接于发电机输出端,向励磁绕组提供励磁电流,其中K为继电器的常开触点,当电路正常工作时触点K处于闭合状态,使励磁电流形成回路。一旦保护部分电路动作,继电器线圈Q失电,触点K断开,切断励磁主回路,保护控制盒和电机。大功率三极管3DD9D-T主要用于控制励磁电流的大小,其控制信号由励磁调节电路提供。在机组起励时,由于剩磁电势太弱,机组处于欠压保护状态,继电器触点K处于断开状态,主励磁回路开路,此时,无励磁电流通过,为此,设置了起励按钮,按下起励按钮SB1-1后,将触点K短路,使励磁主回路导通,机组起励建压。当机组输出电压高于欠压保护值时,继电器触点K闭合接通励磁主回路,机组正常工作,保护电路监控运行。