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功能说明与康明斯知识 |
MX341斯坦福调压板操作说明书 |
摘要：MX341调压板是斯坦福（STAMFORD）发电机中常用的一种自动电压调节器（AVR），它主要用于无刷发电机，特别是那些配备永磁发电机（PMG）的康明斯柴油发电机组。该款调压板具有较宽的输入电压范围、良好的环境适应性（宽温工作）和多重保护机制（过励磁、过电压）。康明斯公司在本文中，结合它的主要功能、调整方法以及注意事项等方面为逐一介绍。
一、概述
1、特点与作用
（1）励磁电源来自三相永磁式发电机(PMG)，如此AVR的控制电路可隔离受非线性负载所引发的影响，并能减低发电机端的射频干扰，能承受发电机的短路电流是PMG发电机的另一特色。
（2）此AVR可以藉由检测发电机主绕组的电压，以控制提供给励磁机定子以及主转子的电力，来维持发电机输出电压介于指定的范围内，并补偿负载、转速、温度及发电机的功因。而三相的RMS检测可提供更准确的电压调节，设有可调节的缓慢起动电路，可控制发电机输出电压的平滑建立。
（3）频率检测电路持续监控着发电机的轴转速，并根据低于预设临界点的转速，成比例的降低发电机输出电压，提供励磁系统过低转速保护。
（4）更先进的是MX341具调节“电压/频率”比例的功能，用以改善涡轮增压发动机的发动机恢复时间，具有缓慢起动电路以使发电机电压平滑建立。
（5）短路限制功能可以控制持续的短路电流，最大的励磁能以内部关闭输出的方式，限定在安全的时间范围内，且这个状态可以维持到发电机停车为止。
（6）MX341包含T过电压保护功能，可以关闭内部输出，另外也可提供一组输出使MCCB跳脱。
（7）并备有远程电压调节器(VR)以便于使用者精确的控制发电机的输出，提供一个模拟的输入端用以连接Newage功因控制器或其它输出兼容的外接器材，这个AV R有连接CT的设备，能与其它具类似装置的发电机并网运转。
2、技术要点
（1）电流在50～70℃内，由3.7Amp线性下降至2.7Amp。
（2）以运作10分钟以后为基准。
（3）应用于调节器上的模态D，也许须先降低发电机额定容量。
（4）此为工厂默认值，为半受限制的，若需调节亦可以跨线选择。
（5）任何连接至模拟输入端的装置，必须完全浮动(与接地点绝缘)淇绝缘耐压强度须达500VAC。
（6）在没有凝结现象下。
表1 斯坦福发电机MX341调压板技术参数
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项目
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参数内容
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检测输入
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电压190-264VAC二相或三相
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频率50/60 Hz以跨接铜片选择
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电源输入
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电压170～220 VAC三相三线
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电流每相3A
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频率100～120 Hz
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励磁场输出
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电压最大120 VDC
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电流连续2.7A，非连续为10秒内6A
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电阻最小15 Ω
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电压建立
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在AVR输入端子需剩磁电压5 VAC以上
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消耗功率
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最大12 Watt
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电流补偿
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负载10 Ω
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调压精度
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<±1%(发动机转速变动在4%内)
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振动
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3.3G@100～2K Hz
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相对湿度
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<95%
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工作温度
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-40～70℃
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储存温度
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-40一85℃
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温差称定度
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每℃变化，电压漂移0.05%
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外部电压调节
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用1 ΩKn 1 Watt电位器时为士10%
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电压缓慢建立时间
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2秒
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发电机电流输出限制
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负载1 Ω灵敏度范围0.5～1A
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过励磁保护
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90V(出厂预设)
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时间延迟固定为10秒
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低频保护
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拐点值95%Hz(出厂预设)
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斜率下降至30Hz时为170%
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电压修正(模拟输入)
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最大输入±5 VDC
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灵敏度每1 VDC可调节5%发电机电压
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输入电阻1 K Ω
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DROOP无功调差负载
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10 Ω
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灵敏度0.07A对应5%压降(在PF=0时)
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最大输入0.33A
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过电压检知输入
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300 VAC(出厂预设)时间延迟固定为1秒
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开关跳脱线圈电压10～30VDC/0.5Amp
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尺寸
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150mm L*135mm W
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重量
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0.5KG±2%
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二、功能说明
1、核心功能
（1）电压调节：通过检测发电机主绕组的电压（三相RMS检测），控制提供给励磁机的电力，维持发电机输出电压在设定范围内，并补偿负载、转速、温度及功率因数变化的影响。
（2）缓慢起动功能：控制发电机输出电压平滑建立（约2秒）。
（3）低频保护（UFRO）：当发电机转速低于预设临界点时，成比例降低输出电压，红色LED会亮起警示。
（4）过励磁保护：励磁电流过大时触发保护，红色LED亮起，需停机复位。
（5）过电压保护：检测到过电压时，可关闭输出并提供跳脱信号使断路器（MCCB）跳脱。
（6）无功调差（DROOP）：用于多机并联运行时，根据无功电流调节电压，以实现合理的无功分配。
（7）电压/频率比例调节（DIP）：改善涡轮增压发动机的恢复时间，在一定负载条件下帮助发动机恢复转速。
2、故障指示灯说明
MX341调压板上通常设有一个红色LED指示灯，它在以下情况下会亮起：
（1）低频保护（UFRO）动作：当发电机转速低于预设临界点时。
（2）过励磁保护（EXC TRIP）动作：当检测到过励磁状况时。
此LED灯帮助用户快速识别这些特定故障状态。
表2 MX341斯坦福调压板电位器功能表
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电位器
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功能
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调整方式
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VOLT
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调节发电机输出电压
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顺时针调节可增加输出电压
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STABILITY
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避免电压不稳现象的发生
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顺时针调节可增加阻尼效应
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UFRO
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预设UFRO的折点
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顺时针调节可以减少折卢、频率
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DROOP
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预设发电机在0 PF时降到5%
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顺时针调节可以增加压降
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TRIM
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最佳化模拟输入的灵敏度
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顺时针调节可以增加增益或灵敏度
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EXC
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预设过励磁跳脱的电位
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顺时针调节可以增加跳脱的电位
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DIP
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预设与频率相关的电压下降率
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顺时针调节可以增加电压下降率
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三、AVR控制与调节
1、电压调节(VOLT)
（1）发电机的输出电压值出厂出厂预设220VAC，不过谨慎的使用AVR上的VOLT控制钮也可以做调节，或者也可以使用的外接电位器调节。若不使用外接电位器，则需将AVR上的端子1、2做短路连接。
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警告!! ● 不可将电压增加到大于发电机额定电压以上。如果有疑义，请参考发电机外壳上的规格说明板。 ● 不要让外接电位器的端子接触到地，因为这些端子的电压可能高于地。若不注意此项，可能会造成器材的损坏。 |
（2）如需更换AVR或需重新预设VOLT钮,请按照下列步骤进行：
● 在发动机启动前,将VOLT以逆时钟方向调节到底。
● 如连接外接电位器，则将其调节到中间置。
● 将STAB钮调节到中间置。
● 将适当的电压计((0～300VAC)跨接到发电机的火线跟中性线。
● 起动发电机，使其在空载的情况下以正常的频率，如50～53Hz或60～63Hz运转。
● 此时若红色的LED灯发亮，则参考“UFRO”，调节。
● 谨慎的以顺时针调节VOLT钮至达到额定电压。
● 若调节至额定电压时发现不稳定的情况，则参考“稳定调节”来调节稳定度，必要时重新调节电压。
● 电压调节完成。
2、稳定调节(STAB)
（1）AVR本身含有一个稳定线路或阻尼线路可以为发电机提供良好的稳定状态以及瞬时特性，可用跨接片连结来优化稳定线路对不同大小发电机的反应。此连结应根据发电机的KW额定值，而依图标装置。
（2）正确的稳定调节可以籍由发电机在空载运转的情况下，将STABILTY钮以逆时钟方向缓慢调节至电压不稳定时，再顺时钟调节一些的位置(约1/5圈)。
（3）最佳位置或是最边界的位置就是从这一点往顺时钟调节一些的位置(即发电机电压稳定但很靠近不稳定的区域)。
3、低频保护调节(UFRO)
（1）此AVR包含了过低转速保护线路来确保电压/频率特性，当发电机的转速低于预设的临界值(折点)时，红色LED灯会亮起来以表示UFRO线路开始运作。
（2）UFRO调节是一个出厂预设的功能，使用者只要如电路图所示，以跨接线连结来选择50Hz或60Hz，是4极或是6极即可完成预设(只有在以MX341替换6极发电机上原本的AVR时，UFRO才需要做调节)。在最佳的预设下，LED会在频率低于正常值下即发亮，如:在50Hz系统，低于47Hz即发亮:或60Hz系统，低于57Hz即发亮。
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警告!! ● 预设临界点调节过低，可能造成励磁机或AVR损坏。 ● 不可在60Hz发电机预设调压板为50Hz(3～2跨接)。可能导致励磁机或稳压机损坏。 |
4、无功调差(DROOP)
（1）欲并网使用发电机时，必须装置可提供AVR功因相关信号之压降积分CT,而此CT是连接到AVR上的S1与S2(细节请参考发电机电路)。此压降((DROOP)调节通常是预设在满载且无功因(Power Factor)的情况下，可提供5%的压降。
（2）顺时针调节可以增加CT信号输入AVR的大小，而增加延迟功因(Cosψ)的压降。以逆时针将此控制扭转到底时，便不会有压降。
5、电压修正调节(TRIM)
（1）提供一组模拟的输入端(A 1、A2)给Newage功因控制器或相关的设备做连结。其最大可承受DC电压为±5 VOLT。
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警告!! 任何连接到此输入端的设备，必须是完全的浮动且完全与地隔离，其隔离耐压须达500VAC.若未注意此项，则可能导致设备损坏。 |
（2）于此输入端进入的DC会加到AVR感测电路中，Al会连接到AVR 0 VOLT端，而在A2连接正电压会增加励磁，反之在A2连接负电压会减少励磁。
（3）TRIM控制钮可以让使用者自行调节输入端的敏感度，而当TRIM钮以逆时针转到底时，这些外加的信号将不会带来任何影响；而若顺时针转到底，外加信号则会带来最大的影响。
（4）欲使用Newage功因控制器(PFC3)时，应将TRIM钮以顺时针转到底。
6、过励磁调节(EXC TRIP)
此调节功能为内建默认值且不能被更动。当过励磁状况发生时，红色LED会发亮(即警告过低转速与过高压的同一个LED)，此时发电机必须停车才能使“过励磁跳脱”状态恢复为正常。
7、电压/频率比例调节(DIP)
（1）DIP调节钮可部分控制发电机在实际负载时的电压下降深度，这项功能大多用在；当以涡轮增压发动机驱动的发电机使用在一定范围内的负载，且速度低于UFRO折，点时才运作。
（2）.当DIP调节钮以逆时针转到底时，发电机的电压会依照正常的电压/频率斜度下滑至转速低于常态。而将其顺时针转到底则会增加电压/频率的斜率，提供更大的电压下降以助于发动机恢复转速。DIP调节钮可以依据不同的发动机预设在不同的位置。
四、安装与操作注意事项
1、安装前
（1）安装调压板前，确保发电机系统已完全断电。
（2）选择适当的位置安装调压板，确保其散热良好，避免在高温、潮湿或多尘的环境中使用。
（3）仔细阅读接线图，正确连接所有端子（如永磁机输入P1/P2/P3、励磁输出XX/X、感应端子2/3等）。
（4）使用高阻计或耐压测试器检测前，务必先将AVR连接线拆离，以免高压损坏AVR。
2、频率与稳定性选择
（1）根据发电机的实际运行频率（50Hz或60Hz）和极数，正确设置频率选择跨接片。
（2）根据发电机的功率（KW数）设置稳定性选择跨接片（例如，90KW以下连接A-C，90KW-550KW连接B-C）。
3、外接电位器
若使用外接电位器进行远程电压调节，请注意不要让外接电位器的端子接触到地，否则可能导致设备损坏。若不使用外接电位器，需将AVR上的端子1、2短接。
4、注意事项
（1）安全警告：任何连接至模拟输入端（A1、A2）的设备，必须是完全的浮动（与接地点绝缘），其绝缘耐压强度须达500VAC，否则可能导致设备损坏。不可在60Hz发电机上预设调压板为50Hz，反之亦然，这可能导致励磁机或AVR损坏。
（2）操作与维护：
① 操作时遵循“先调节稳定性（STAB），再精细调节电压（VOLT）”的原则。
② 当红色LED灯亮起时，注意区分是低频保护（UFRO）还是过励磁保护（EXC TRIP），并采取相应措施。
③ 保持调压板清洁，定期检查连接线路是否紧固。
图1- MX341调压板尺寸图
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注意!!
● 调压板可装设于发电机组任何适当位置，其外型与固定孔怪(如图1)。
● 使用高阻计或耐压浏试器检测前， 须先将 AVR 连接线拆离，避免高压损坏 AVR。
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图2-MX341调压板外型配置图
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注意!!
● 端子 2、3 额定输为 220VAC，当输入要求为更高额定电压时须加一隔离变压器使 2、3 输入下降为 220V。
● 1、2 端子为外部电压调节端子无须使用时必须使两端子闭合。
● K1、K2 为励磁电源开关端子，正常使用时此两瑞子必须闭(C1ose)。
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图3-MX341调压板接线图
| 注： 当额定电压大于 220V，检测电源输入端须加变压器 T1 |
总结：
MX341斯坦福调压板是一款功能丰富、保护机制完善的自动电压调节器。正确安装、合理调试并注意操作安全，对保障发电机稳定运行至关重要。希望这些信息能帮到你。如果你在具体操作中遇到问题，或者想了解更详细的接线图等信息，建议查阅随机附带的康明斯官方说明书原件，或者直接联系设备制造商或专业技术人员获取支持。
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→ 标准保修： 新购康明斯柴油发电机组通常都包含一定期限（如全球范围内通常是1年或1000小时，具体以购买时的合同为准）和小时数的全面保修。
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