穩壓器（自動電壓調節器）的工作和應用

自動電壓調節器可調節電網、發電機、變壓器或饋線的電壓。當電氣負載從電網、發電機或變壓器吸收電流時，輸電線路或電纜中會出現電壓降。傳輸介質具有一定的電阻，傳輸線中的 IR 電壓降導致接收端的電壓較低。線路中的電壓降取決于負載的功率因數。功率因數較低的負載消耗更多的電流，從而導致更多的電壓降。

根據電氣負載的額定電壓保持電壓至關重要。如果電源電壓不在額定電壓范圍內，電氣設備的性能會變差。穩壓器是一種控制輸出電壓并將其維持在設定限度內的裝置。

一、有多種方法可用于調節 AC 和 DC 電源電壓：

通過復合發電機調節直流系統中相同長度饋線的電壓。但是，如果饋線長度不相等，則饋線升壓器會調節電壓。

升壓變壓器、感應穩壓器、并聯電容器、自動電壓調節器 （AVR） 等調節交流電源電壓。

在了解了穩壓器的必要性之后，我們將討論它如何保持所需的電壓。

二、穩壓器的工作原理：

自動穩壓器的控制器比較實際電壓和設定點，并輸出控制勵磁機電源的誤差信號。通過電壓互感器降壓后，輸出取自發電機輸出。可控硅整流器 （SCR） 控制勵磁器的輸出電壓。

自動電壓調節器的電路圖如下所示

當產生的電壓低于設定點時，控制器輸出放大的誤差信號，這會降低 SCR 的發射角度，從而導致激勵器電壓增加。勵磁機電壓的增加導致場電流和場磁通量的增加。因此，發電機電壓也會增加，直到達到自動電壓調節器的設定點。當發電機上的負載增加時，就會發生這種情況。

如果發電機在輕負載或無負載下運行，則其電壓可能會超過設定值。為了解決這個問題，控制器輸出一個放大的誤差信號，這增加了 SCR 的發射角度，導致激勵器電壓降低。勵磁機電壓的降低導致場電流和場磁通量的降低。磁場磁通量的降低反過來又會降低發電機的輸出電壓。

為了保持一致的電壓輸出，交流發電機的勵磁系統必須根據負載的突然變化進行調整。這就是自動穩壓器 （AVR） 的用武之地。AVR 控制勵磁器場電流并修改輸出電壓。但是，請務必注意，在劇烈波動期間，AVR 可能無法根據需要快速響應。

使用基于過沖原理的快速反應式穩壓器來獲得快速響應。根據這個原理，當負載增加時，激勵電壓也會增加。然而，在電壓達到與增加的激勵相對應的值之前，穩壓器將激勵降低到適當的值。這可確保電壓保持在所需范圍內，并防止對系統造成任何損壞。

三、自動電壓調節器的應用：

它調節系統電壓，使機器更接近穩定運行。

當多個交流發電機并聯運行時，它們會在它們之間分擔無功負載。

自動穩壓器可降低系統突然負載損失引起的過電壓。

在故障情況下，它增強了系統的激勵，以確保在故障清除期間提供最大的同步功率。

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