发电机自动电压调节器使用手册

EA321 發電机自動電壓調節器使用手冊 适用于永磁式(PMG)无刷式发电机 与 Newage MX321*相容 ( *本产品并非 Newage 原厂产品，但能与其兼容 ) 总 公 司/高雄市前镇区千富街 201 巷 3 号 Tel：+ 886 7 8121771 Fax：+ 886 7 8121775 URL : http://www.kutai.com.tw ______________________________________________________________________________________ 2 EA321 1. 技術參數 检测输入检测输入检测输入检测输入 电压 190 ~ 264 VAC 二相或三相 外部电压调节外部电压调节外部电压调节外部电压调节 用1KΩ 1 Watt电位器时为±10% (注3) 频率 50/60 Hz 以跨接铜片选择 电压缓慢建立时间电压缓慢建立时间电压缓慢建立时间电压缓慢建立时间 0.4 ~ 4秒 可调节 电源输入电源输入电源输入电源输入 电压 170 ~ 220 VAC 三相三线 发电机电流输出限制发电机电流输出限制发电机电流输出限制发电机电流输出限制 负载10 Ω 灵敏度范围 0.5 ~ 1A 电流 每相3A 过励磁保护过励磁保护过励磁保护过励磁保护 75V (出厂默认值) 频率 100 ~ 120 Hz 时间延迟为8 ~ 15秒 (可调节) 励磁场输出励磁场输出励磁场输出励磁场输出 电压 最大120 VDC 低频保护低频保护低频保护低频保护 转折点 95% Hz (注4) 电流 连续3.7A(注1)非连续为10秒内6A 斜率 下降至30 Hz时为 100 ~ 300 % 电阻 最小15 Ω 电压修正电压修正电压修正电压修正(模拟输入模拟输入模拟输入模拟输入) 最大输入 ±5 VDC (注5) 电压建立电压建立电压建立电压建立 在AVR输入端子需剩磁电压5 VAC以上 灵敏度 每1 VDC可调节5%发电机电压 消耗功率消耗功率消耗功率消耗功率 最大18 Watt 输入电阻 1KΩ 电流补偿电流补偿电流补偿电流补偿 负载 10 Ω 电流补偿电流补偿电流补偿电流补偿 负载 10 Ω 调压精度调压精度调压精度调压精度 < ±0.5% RMS (引擎转速变动在4%内) DROOP压降输入压降输入压降输入压降输入 灵敏度 0.22A对应5%压降 (在PF= 0时) 温差稳定度温差稳定度温差稳定度温差稳定度 每℃变化，电压漂移0.02% (注2) 最大输入 0.33A 振振振振 动动动动 3.3G @ 100 ~ 2K Hz 过电压检知输入过电压检知输入过电压检知输入过电压检知输入 300 VAC (出厂设定) 时间延迟固定为1秒 相对湿度相对湿度相对湿度相对湿度 < 95% 开关跳脱线圈电压 10 ~ 30 VDC / 0.5 Amp 操作温度操作温度操作温度操作温度 -40 ~ 70℃ (注6) 尺尺尺尺 寸寸寸寸 203.0mm L * 153.0mm W * 39.1mm H 储存温度储存温度储存温度储存温度 -40 ~ 85℃ 重重重重 量量量量 530公克 ± 2% 2. 概述 2.1 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. 2.2 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. 2.3 频率测量电路持续监控着发电机的轴 转速，并根据低于预设拐点值的转速， 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. 2.4 更先进的是EA321具调节 “电压/频率” 比例的功能，用以改善涡轮增压发动机 的转速恢复时间，具有缓慢起动电路以 使发电机电压平滑建立. 2.5 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. 2.6 EA321 包含了过电压保护功能，可以关 闭内部输出，另外也可提供一组输出使 MCCB 跳脱. 2.7 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 AVR 有连接 CT 的设备，能与其它具 类似装置的发电机并联运转. 附注附注附注附注：：：： (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。细节请与 原厂探讨. (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)，其绝缘 耐压强度须达500VAC. (6) 在没有凝结现象下. ______________________________________________________________________________________ EA321 3 3. AVR調節表 调节钮调节钮调节钮调节钮 功功功功 能能能能 调节方式调节方式调节方式调节方式 VOLTS 调节发电机输出电压 顺时针调节可增加输出电压 STABILITY 避免电压不稳现象的发生 顺时针调节可增加阻尼效应 UFRO 设定UFRO的折点 顺时针调节可以减少折点频率 DROOP 设定发电机在0 PF时降到5% 顺时针调节可以增加压降 TRIM 最佳化模拟输入的灵敏度 顺时针调节可以增加增益或灵敏度 EXC 设定过励磁跳脱的电位 顺时针调节可以增加跳脱的电位 DIP 设定与频率相关的电压下降率 顺时针调节可以增加电压下降率 DWELL 设定与频率相关的恢复时间 顺时针调节可以增加恢复时间 I LIMIT 设定定子电流的上限 顺时针调节可以增加电流上限 OVER V 设定过电压跳脱的电位 顺时针调节可以增加跳脱的电位 RAMP 设定无载时电压渐升的时间 顺时针调节可以增加电压渐升的时间 RMS 设定三相均方根检测值 4. AVR控制的調節 4.1 电压电压电压电压(VOLTS)调节调节调节调节 4.1.1 发 电 机 的 输 出 电 压 值 出 厂 默 认 220VAC，不过谨慎的使用 AVR 上的 VOLTS 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。 警告警告警告警告!! 不可将电压增加到大于发电机额定电压以不可将电压增加到大于发电机额定电压以不可将电压增加到大于发电机额定电压以不可将电压增加到大于发电机额定电压以 上上上上。。。。如果有疑义如果有疑义如果有疑义如果有疑义，，，，请参考发电机外壳上的规请参考发电机外壳上的规请参考发电机外壳上的规请参考发电机外壳上的规 格说明板格说明板格说明板格说明板. 不要让外接电位器的端子接触到大地不要让外接电位器的端子接触到大地不要让外接电位器的端子接触到大地不要让外接电位器的端子接触到大地，，，，因为因为因为因为 这些端子的电压可能高于大地这些端子的电压可能高于大地这些端子的电压可能高于大地这些端子的电压可能高于大地。。。。若不注意此若不注意此若不注意此若不注意此 项项项项，，，，可能会造成器材的损坏可能会造成器材的损坏可能会造成器材的损坏可能会造成器材的损坏. 4.1.2 如需更换 AVR 的情形或需重新设定 VOLTS 钮，请按照下列步骤进行： (1) 在发动机启动前，将VOLTS以逆时 钟方向调节到底. (2) 如连接外接电位器，则将其调节到 中间置. (3) 将STABILITY钮调节到中间置. (4) 将适当的电压计(0 ~ 300VAC)跨接 到发电机的火线跟中性线. (5) 起动发电机，使其在无载的情况下 以正常的频率，如 50~53Hz 或 60~63Hz 运转. (6) 此时若红色的LED灯发亮，则参考 “UFRO” 调节. (7) 谨慎的以顺时针调节VOLTS钮至 达到额定电压. (8) 若调节至额定电压时发现不稳定的 情况，则参考“稳定度调节”来调节 稳定度，必要时重新调节电压. (9) 电压调节完成. 4.2 稳定度稳定度稳定度稳定度(STABILITY)调节调节调节调节 4.2.1 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. 4.2.2 正确的稳定度调节可以藉由发电机在 无载运转的情况下，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). ______________________________________________________________________________________ 4 EA321 4.2.3 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). 4.3 低频保护低频保护低频保护低频保护(UFRO)的调节的调节的调节的调节 4.3.1 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. 4.3.2 UFRO 调节是一个出厂默认的功能，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 即可完成设定 (只有在以 EA341 替换 6 极发电机上原本的 AVR 时，UFRO 才 需要做调节)。在最佳的设定下，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. 4.4 压降压降压降压降(DROOP)调节调节调节调节 4.4.1 欲并联使用发电机时，必须装置可提供 AVR 功因相关信号之压降积分 C.T.，而 此 C.T.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. 4.4.2 顺时针调节可以增加 C.T.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. 4.5 电压修正电压修正电压修正电压修正(TRIM)调节调节调节调节 4.5.1 提供一组模拟的输入端 (A1、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 Volts. 警告警告警告警告!! 任何连接到此输入端的设备任何连接到此输入端的设备任何连接到此输入端的设备任何连接到此输入端的设备，，，，必须是完全的必须是完全的必须是完全的必须是完全的 浮动且完全与大地隔离浮动且完全与大地隔离浮动且完全与大地隔离浮动且完全与大地隔离，，，，其隔离耐压须达其隔离耐压须达其隔离耐压须达其隔离耐压须达 500VAC. 若未注意此项若未注意此项若未注意此项若未注意此项，，，，则可能导致设备损则可能导致设备损则可能导致设备损则可能导致设备损 坏坏坏坏. 4.5.2 于此输入端进入的 DC 会加到 AVR 感 测电路中，A1 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. 4.5.3 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. 4.5.4 欲使用 Newage 功因控制器(PFC3)时， 应将 TRIM 钮以顺时针转到底. 4.6 过励磁过励磁过励磁过励磁(EXC TRIP)调节调节调节调节 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)，此时发电机必须停机才能使 “过励磁跳脱”状态恢复为正常. 4.7 电压电压电压电压/频率频率频率频率(DIP)比例调节比例调节比例调节比例调节 4.7.1 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. 4.7.2 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引擎设定在 不同的位置. 4.8 均方根值调节均方根值调节均方根值调节均方根值调节 (RMS) 当发电机在较低功因负载或其它因加 载后使发电机输出波形改变，进而至使 AVR之测量取样会产生误差。调节RMS 旋钮可降低此因波形改变而造成的电 压变动。提高电压调节率. ______________________________________________________________________________________ EA321 5 4.9 DWELL 这项功能最常用在当发电机与涡轮发 动机一同驱动一定范围内的负载时；此 特性主要是在速度恢复与电压恢复之 间提供一段延时，可以使较大的DIP运 作在稳定的状态。当DWELL控制钮逆 时针转到底时，发电机的电压会随者电 压/频率的线运作。将DWELL顺时针转 到底则可以增加在速度恢复与电压恢 复之间的延长时间. 4.10 电流上限调节电流上限调节电流上限调节电流上限调节 (I LIMIT) 这项功能最常用来限制短路电流或提 供马达启动的电流限制。要使用这个功 能，提供修正比例的电流限制CT必须 连接在AVR的S1 S2端子上，而AVR具 有预设过电流10秒钟的限制。要使用此 功能前，请先洽询原厂. 4.11 过电压调节过电压调节过电压调节过电压调节 (OVER V) 此项修正是出厂内建默认值且不得私 自更改。当过电压状况发生时，红色 LED会发亮指示，此时发电机须停机并 重设过电压跳脱设定. 4.12 斜坡斜坡斜坡斜坡 (RAMP) 当发电机达到一定的速度时，会由此 AVR中的缓慢起动与电压上升斜坡电 路来控制电压建立的速率，通常在默认 值会设定电压上升斜坡的时间在3秒左 右。如有需要，也可以调节其至规格限 定的上限. 5. 安裝和操作 (接線細節請參見發電器接線圖) . 外型尺寸外型尺寸外型尺寸外型尺寸 (如图一) 稳压器可装设于发电机 组任何适当位置，其外型 与固定孔径。 注意注意注意注意!! 使用高阻计或耐使用高阻计或耐使用高阻计或耐使用高阻计或耐 压测试器测量前压测试器测量前压测试器测量前压测试器测量前，，，，须先将须先将须先将须先将 AVR 连接线拆离连接线拆离连接线拆离连接线拆离，，，，避免高避免高避免高避免高 压损坏压损坏压损坏压损坏 AVR. 图一 外型尺寸图 ______________________________________________________________________________________ 6 EA321 ※ 请用原厂备份保险丝。 ※ 产品的性能、参数及外观，若有改良而无法预先告知变更，敬请谅解。 Ramp K2 K1 P2 P3 P4 XX X 6 7 8 1 2 Volts I Limit Indicator LED UFRO Dip Frequency Selection Rms Stability Dwell Exc. Stability Selection U V W Droop Trim E0 E1 B0 B1 C BA Over V S1S2 S1S2 S1S2 A1A2 3 2 1 6P60HZ 4P50HZ 4P60HZ No link 6P50HZ <90KW 90-550KW >550KW EA321 EA321 ~ G 主主主主主 P4P3P2 PMG XXX 勵勵勵 整整整 S1 T S2 220V C.T S R C.T S1 S2 S2S1 C.T 12 外外外整 1K 歐歐 6 7 8 K1 K2 B0 B1 E0 E1 U V W 1 2 3 A B C 图二 外型配置图 图三 发电器接线图 注：当额定电压大于 220V，测量电源输入端须加变压器 T1 励磁机 主发电绕组 整流器 1K 奥姆 外部调整