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摘要： 柴油发电机组的调压板用于控制发电机输出电压，通过检测输出电压并调节电位器确保电压稳定。本文阐述DVR2000E自动电压调节器的系统组成（含电源输入、PID控制、ADC/DAC转换等），介绍其典型接线方式（含电压检测、电流检测、并联补偿及通信接口），并说明初步启动前的检查步骤与调整方法，为调压器的安装调试提供参考。

 

一、自动调压装置系统组成

 

当发电机输出电压高于预设值时，电路板会自动调节电位器的电阻值，使发电机输出电压降低。反之，当发电机输出电压低于预设值时，电路板会自动调节电位器的电阻值，使发电机输出电压增加。需要注意的是，调压板的具体实现方式可能因不同的发电机组而异。在某些情况下，调压板可能采用机械方式来控制电位器，而在其他情况下，它可能使用数字控制电路来自动调节电位器的值。

发电机调压板通常由电枢、稳压继电器、自励稳定电路等部分组成。其中，电枢是调压板的主体，它主要由调压电容、电感器、电枢稳压二极管等部件组成。AVR电压调节器主要组成功能如下。

1. 电源输入接口

（1）功能定位。用于将外部电源连接到调压板，提供电能供电。该接口通常接受来自永磁发电机（PMG）的交流电源输入，或从发电机辅助绕组取电。

（2）输入规格。对于DVR2000E，运行电源为单相180-240VAC，频率250-300Hz，功率350VA，接线端子为3和4，配用250V/4.0A保险丝。该高频电源由PMG提供，具有电压稳定、频率较高的特点，能确保调压器在发电机起动初期即可获得稳定的工作电源。

（3）PMG的优势。PMG供电使调压器不受发电机端电压波动的影响，即使在发电机端电压因负载突变而大幅下降时，调压器仍能保持正常工作，提供强励输出，提高了系统的暂态响应能力。

2. 电压调节电路板

（1）基本构成。主要由电路板、电位器和其他电子元件组成，用于控制输出电压的大小。

（2）PID控制器。包括P（比例）、I（积分）和D（微分）三个部分，用于计算出调节电位器的值。比例环节决定调节响应速度，积分环节消除稳态静差，微分环节预测偏差变化趋势以抑制超调。

（3）电流传感器。用于检测电流的大小，并将其反馈给PID控制器，实现电压-电流双闭环调节，提高动态响应性能。

（4）数模转换器（ADC）。将电流传感器输出的模拟电信号转换为数字信号，以便于处理器进行运算。DVR2000E采用高精度ADC，确保电流检测精度达到0.5%。

（5）数模转换器（DAC）。将PID控制器输出的数字信号转换为模拟电信号，以控制电位器的值或直接驱动励磁功率输出。

（6）LED显示屏。用于显示当前发电机的状态，例如输出电压、电流等基本信息，便于现场快速读取。

（7）EEPROM存储器。用于存储调压板的设置参数和配置信息，例如输出电压范围、PID参数等。该存储器在断电后仍能保持数据，确保调压器重启后使用上次有效的配置。

（8）液晶显示屏。用于显示更加详细的信息，例如发电机输出的功率、功率因数等，为调试和故障排查提供完整的数据支持。

（9）按键。用于手动控制调压板，例如修改输出电压值、切换显示模式或执行功能测试，无需连接电脑即可完成基本参数调整。

 

图1 马拉松DVR2000E发电机调压板外形图

图2 发电机电压板DVR2000E外形尺寸图

 

二、DVR2000E的接线方式

 

DVR2000E自动电压调节器是电子式固态微处理器为基础的控制器件。通过调节进入励磁机磁场的电流来控制交流无刷发电机的输出电压。调压器的输入电源是由一个单相、多极永磁高频励磁发电机（PMG）发电供给。DVR2000E自动电压调节器是全密封安装结构，通过自攻螺钉攻入调压器的塑料外壳将调压器固定。面板上的显示器显示调压器及系统的状态。

1. 通信接线方法

（1）十个1/4英寸快速接插端子连接到发电机，用于励磁输出、电压检测和电源输入的快速连接。

（2）两个十二针（DTC）接口连接电流互感器（CT）及系统接口连接。其中J2接口用于三相电流检测输入，J1接口用于控制信号和报警输出。

（3）一个三针的Amp/Tyco Mini Mate-N-Lok插座的CAN总线接口，用于多台发电机并联运行时实现调压器之间的通信协调。

（4）一个九针的DB-9型连接器可与Windows系统的电脑通信，通过专用软件进行参数设置、数据监控和固件升级。

2. 接线注意事项

（1）只有选择无功/功率因数控制时需要，52B打开起作用，闭合不起作用。52B用于控制并联补偿模式的投入。

（2）S2打开，并联控制和下垂起作用，S2闭合不起作用。S2用于切换单机运行与并联运行模式。

（3）S1调节DVR2000E的整定点。S1在6U位置整定值增加，S1在6D位置整定值减少。

（4）常开输出触点闭合作为客户报警或跳闸使用，触点额定负载为3Aac/3Adc，用于驱动外部报警指示灯或保护回路。

（5）假如电压超过AC 660V需要检测变压器，应通过电压互感器（PT）降压后接入E1、E2、E3检测端子。

（6）模拟输入电压在±3V之间来调节整定点，用于外部信号（如远程电压调节）控制输出电压。

（7）当电源从DVR2000E移去，整定点丢失，重新上电后需重新设置整定值。

3. 调压器主要技术参数

● 运行电源：单相180-240VAC，250-300Hz，350VA，接线端子3、4，保险丝250V/4.0A

● 发电机电压检测：单相/三相100-630VAC 50/60Hz，接线端子E1、E2、E3，信号强度<1VA/每相

● 发电机电流检测：单相（B相）或三相，5Aac最大连续输入，阻抗<10mΩ

● 磁场输出：连续75Vdc/3.0Adc，10秒钟强刷150Vdc/7.5Adc

● AVR模式：电压调整率±0.25%，温度漂移±0.0125%/℃

● 低频（V/Hz）保护：斜度1到3倍可调，转折频率40-70Hz

● 过励磁保护：0.500-4.000Adc可调，时间延时1.0-15.0秒

● 磁场过电流保护：0.500-7.500Adc，时间延时1.0-10.0秒

● 发电机过电压保护：整定点的105.0%-120.0%，固定延时0.75秒

● 发电机欠压保护：5.0%-50.0%，时间延时1.0-15.0秒

● 软启动功能：2-120秒可调

● 环境：工作温度-40℃~+70℃，防护等级IP52

● 重量：1361克（3.1磅）

 

图3  发电机A、B、C顺相序和三相检测的典型连接	图4 两台发电机横流（无公差）补偿连接图
图5 多台发电机横流（无公差）补偿连接图	图6  发电机电压板DVR2000E后面板接线端子

 

AVR电压调节器接线端子说明

 

三、DVR2000E的初步启动与调整

 

第一次启动发电机和DVR2000E之前，应作如下处理。

1. 启动前的准备工作

（1）标记并断开接线。作标记并拆开所有与DVR2000E连接的接线，要确保导线端子绝缘，以避免短路。拆线前应详细记录每根导线的端子编号和功能，可用标签或色带标记，便于后续准确恢复连接。

（2）启动原动机并完成调速器调整。启动原动机并做所有柴油机调速器的调整，包括怠速转速、额定转速和调速器灵敏度，确保原动机在无负载条件下能够稳定运行在规定转速。

（3）检查绝缘电阻。在连接DVR2000E之前，应使用500V兆欧表测量发电机定子绕组、励磁机定子绕组及PMG绕组对地绝缘电阻，应不低于2MΩ，否则应进行干燥处理。

2. 初步电压检查

（1）仅连接调压器电源。只连接DVR2000E的电源端子到指定电源输入范围的辅助电源上（即PMG输出或辅助绕组），其余所有接线端子保持断开状态。

（2）测量PMG输出电压。启动原动机至额定转速，测量端子3和4之间的PMG输出电压，应在180-240VAC范围内，频率应为250-300Hz。若电压或频率不符合要求，应检查PMG及原动机转速。

（3）测量发电机剩余电压。在不连接调压器的情况下，测量发电机E1、E2、E3之间的剩余电压（由剩磁产生），通常为几伏至几十伏。若剩余电压过低（<5V），需对发电机进行充磁操作。

（4）检查电压检测回路。参考图7的电路对于电压进行检查，确认电压检测接线正确无误，调整后关掉原动机。

3. 调压器参数初步设定

（1）连接电源并进入设置模式。使用前面板的人机界面（如图8所示）或连接手掌机或PC到DVR2000E后面的通信接口上，用DVR2000E软件来操作所有初步的DVR2000E整定。

（2）设定电压检测模式。根据发电机接线方式（三相检测或单相检测），通过软件设定DVR2000E的电压检测模式。三相检测接线如图3所示，适用于需要测量三相电压的系统。

（3）设定额定电压。将发电机额定输出电压值输入DVR2000E（如400V、440V或630V），确保与发电机铭牌数据一致。

（4）设定频率。确认发电机额定频率（50Hz或60Hz）已在调压器参数中正确设定。

（5）设定V/Hz特性。调整低频转折频率和保护斜率，通常设定转折频率为额定频率的90%左右（45Hz/54Hz），以防止低频时过励磁。

（6）设定软启动时间。根据应用需求设定软启动时间（2-120秒），以控制发电机电压建立速度，减少突然建压对系统的冲击。

（7）存储参数。完成初步设定后，将参数保存到EEPROM存储器中，确保断电后参数不丢失。

4. 完整接线与最终调整

（1）恢复所有接线。使用标记以识别连接余下的DVR2000E的引线，按顺序恢复所有接线，包括电压检测线、电流互感器线、励磁输出线和控制信号线。

（2）检查接线极性。确保电流互感器的CT1和CT2极性正确（B相），并联补偿连接线（横流补偿）按图4或图5所示接线，避免极性接反导致无功分配异常。

（3）启动原动机。启动原动机，在额定转速和负载下作最后的调整。观察发电机电压是否稳定在设定值，电压调整率应达到±0.25%的精度要求。

（4）调整整定点（如需要）。若电压偏差超出允许范围，使用S1开关、前面板HMI或通过后面板通信接口用DVR2000E软件进行微调。S1在6U位置整定值增加，S1在6D位置整定值减少。

（5）检查保护功能。验证过电压保护、欠电压保护、过励磁保护和磁场过电流保护等保护功能是否正常动作。可通过模拟故障条件（如降低转速触发V/Hz保护）进行测试。

（6）验证并联补偿（如适用）。若多台机组并联运行，验证下垂补偿或横流补偿功能，确保无功功率按容量成比例分配。

（7）记录最终参数。在初次启动后，除非在系统里有改变DVR2000E设置的，一般无需进行任何的调整。应将最终参数记录在设备档案中，便于日后维护和故障排查。

5. 调整后注意事项

（1）检查所有紧固件。完成调整后，检查所有接线端子的紧固状态，防止因振动导致接触不良。

（2）检查密封性。确认DVR2000E外壳密封完好，防护等级（IP52）满足使用环境要求。

（3）建立维护记录。将启动调整过程中的所有测试数据和最终参数记录在案，作为后续维护的参考基准。

 

图7  电压调节器的电路检查

图8  发电机调压板DVR2000E人机界面图

 

 

总结： 发电机调压板是发电机的一个重要部件，它主要起到调节发电机输出电压的作用。当负载发生变化时，发电机调压板可以通过改变发电机电磁场的大小和方向来调节输出电压的大小，以保证输出电压的稳定性和可靠性。了解发电机调压板的原理和结构对于我们正确使用和维护发电机具有重要的意义。

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