通常，船上為都是由非常有限的幾臺發(fā)電機提供電源，因此船舶電網(wǎng)是一個有限電網(wǎng)。當(dāng)船舶電力負(fù)荷發(fā)生變化或電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，很容易引起電網(wǎng)電壓的波動，為了船舶電網(wǎng)電壓的穩(wěn)定，必須要穩(wěn)定發(fā)電機的端電壓，這個非常重要的任務(wù)就是由自動調(diào)壓裝置來完成的。由于目前船舶大多采用交流同步發(fā)電機作為電源裝置，因此本文在這里僅對交流同步發(fā)電機的自動調(diào)壓裝置(下文統(tǒng)稱AVR)，從AVR的作用、性能要求和工作原理幾個方面作一個簡單的分析和探討。

1 AVR的作用

AVR有以下幾方面的主要作用：

(1)在船舶電力系統(tǒng)的正常工況下，維持發(fā)電機的端電壓不變。

(2)為了保持發(fā)電機組并聯(lián)運行的穩(wěn)定，合理分配各并聯(lián)發(fā)電機間的無功功率。

(3)在船舶電力系統(tǒng)發(fā)生短路故障時，為了提高發(fā)電機組并聯(lián)運行的穩(wěn)定性以及其它繼電保護動作的可靠性，能對勵磁系統(tǒng)強行勵磁。

2 AVR 的性能要求

針對AVR的幾個主要作用，因此有以下不同的性能要求：

(1)為了保證用電質(zhì)量，規(guī)范對發(fā)電機的調(diào)壓性能的靜態(tài)指標(biāo)和動態(tài)指標(biāo)有了明確的規(guī)定?！朵撡|(zhì)海船人級規(guī)范》對靜態(tài)指標(biāo)的規(guī)定為：發(fā)電機從空載至滿載，功率因素保持為額定值，主發(fā)電機的靜態(tài)電壓變化率應(yīng)在±2．5％以內(nèi)，應(yīng)急發(fā)電機的靜態(tài)電壓變化率應(yīng)在±3．5％以內(nèi)?！朵撡|(zhì)海船建造及人級規(guī)范》對動態(tài)指標(biāo)的規(guī)定為：發(fā)電機突加或突減50％額定電流及功率因數(shù)不超過0．4(滯后)的對稱負(fù)荷時，當(dāng)電壓跌落時，發(fā)電機的瞬態(tài)電壓不低于額定值的85％；當(dāng)電壓上升時，其瞬態(tài)電壓不超過額定值的120％。電壓恢復(fù)到與最后穩(wěn)定值相差3％以內(nèi)所需的時間不超過1．5s。

(2)當(dāng)電壓突然下降很大時，要求AVR有足夠的強勵磁能力，能迅速把勵磁電流升高至超過額定狀態(tài)的最大值，以提高電壓的上升速度。實船中，勵磁電壓達到95％頂峰電壓的時間為0．1~0．5s。

(3)關(guān)于合理分配各并聯(lián)發(fā)電機組的無功功率，《鋼質(zhì)海船人級規(guī)范》的規(guī)定為：并聯(lián)運行的交流發(fā)電機組，當(dāng)負(fù)荷在額定功率20％一100％范圍內(nèi)變化時，各發(fā)電機實際承擔(dān)的無功功率與按發(fā)電機各自容量比例計算值之差不應(yīng)超過下列數(shù)值中的較小者：最大機組額定無功功率的±10％；最小機組額定無功功率的±25％

(4)必須要有合適的放大倍數(shù)，AVR的放大系數(shù)是被調(diào)量的變

化值與被測量變化值的比值，一般來說，提高放大系數(shù)可以提高發(fā)

電機的靜態(tài)特性等指標(biāo)，但放大系數(shù)不能過大，否則會使調(diào)節(jié)系統(tǒng)

不穩(wěn)定，甚至影響整個電力系統(tǒng)。

(5)當(dāng)然對于自勵同步發(fā)電機來說，AVR須能在任何情況下保

證發(fā)電機的起始勵磁，以保證發(fā)電機正常電壓的建立。

3 AVR的工作原理

盡管由于同步發(fā)電機的各種勵磁方式不同，可看見很多種自動電壓調(diào)節(jié)器，如可控硅自勵恒壓裝置，可控相復(fù)勵勵磁恒壓裝置，不可控相復(fù)勵勵磁恒壓裝置以及基于微機的數(shù)字式AVR等。但是無論是哪種自動調(diào)壓，都是按照以下三種工作原理。

(1)按發(fā)電機電壓偏差調(diào)節(jié)。這類AVR，由于被檢測量和被調(diào)量都是發(fā)電機端電壓，恒壓裝置與發(fā)電機構(gòu)成一個閉環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，靜態(tài)特性較好。

(2)按負(fù)載電流和功率因數(shù)調(diào)節(jié)。由于被測量只是負(fù)載電流和功率因數(shù)，而用來調(diào)節(jié)勵磁電流以致穩(wěn)定發(fā)電機電壓，因為被測量和被調(diào)量不同，所以是一個開環(huán)系統(tǒng)，靜態(tài)特性比較差，但動態(tài)特性較好。

(3)按發(fā)電機電壓偏差與負(fù)載電流和功率因數(shù)綜合調(diào)節(jié)。這類

復(fù)合調(diào)節(jié)是將上述兩種調(diào)壓方式結(jié)合在一起，靜態(tài)和動態(tài)特性都比

較好，是一種較理想的勵磁調(diào)節(jié)裝置。

(3)按發(fā)電機電壓偏差與負(fù)載電流和功率因數(shù)綜合調(diào)節(jié)。這類

復(fù)合調(diào)節(jié)是將上述兩種調(diào)壓方式結(jié)合在一起，靜態(tài)和動態(tài)特性都比

較好，是一種較理想的勵磁調(diào)節(jié)裝置。

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