什麼是自動電壓調節器 (AVR)？

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在電力系統中，有一種稱為自動電壓調節器 (AVR)的裝置用於將電壓水平調整到所需的範圍內。換句話說，自動電壓調節器是一種電子電路，主要用於調節發電機的輸出電壓，以便即使在負載波動的情況下也能獲得恆定的電壓。

本教程將解釋自動電壓調節器 (AVR) 的構造、工作原理、需求、優點和應用。因此，讓我們從自動電壓調節器的基本介紹開始。

什麼是自動電壓調節器？

AVR 或自動電壓調節器是一種電子電路或裝置，用於發電機輸出端控制輸出電壓。自動電壓調節器的主要功能是穩定電壓，以便我們可以在輸出端獲得恆定的電壓。

在發電機的情況下，負載變化會影響輸出電壓，即發電機的輸出電壓會隨著負載的變化而波動。因此，為了穩定發電機的這種波動電壓，我們使用自動電壓調節器。

使用自動電壓調節器還可以提高供電系統的效率和可靠性。

為了進行電壓調節，自動電壓調節器通常在供電系統的以下主要位置使用：

• 變壓器的輸出端

• 發電機的輸出端

• 饋線和負載之間等。

在實際應用中，自動電壓調節器在電力系統中的多個位置使用。

自動電壓調節器的功能

如上所述，自動電壓調節器的主要功能是在預定義的範圍內調節電壓。但是，在電氣系統中，它還有助於執行其他一些功能。

下面列出了自動電壓調節器的一些常見功能：

• 將發電機的輸出電壓維持在所需的範圍內。

• 提供針對電壓尖峰、浪湧和過載等不良情況的保護。

自動電壓調節器的構造

典型自動電壓調節器的框圖如下所示。

它包含以下主要元件：

• 電壓檢測器

• 比較器和誤差檢測器

• 控制電路

• 功率放大器

讓我們瞭解自動電壓調節器中每個元件的功能。

電壓檢測器

它也稱為電壓檢測元件。此裝置的主要功能是檢測發電機的輸出電壓。AVR 中電壓檢測器的主要元件是電壓互感器 (PT)。因此，電壓調節器還可以將發電機的輸出電壓降低到更安全的測量值。

比較器和誤差檢測器

這是一個電子電路，它將發電機的輸出電壓與參考電壓進行比較。如果這兩個值之間存在任何差異，則它會產生一個誤差訊號，該訊號將進一步傳送到控制電路以進行必要的調整。

控制電路

自動電壓調節器的控制電路根據生成的誤差訊號處理比較器和誤差檢測器的輸出。結果，它會產生一個控制訊號，然後將其傳送到功率放大器。

功率放大器

AVR 的功率放大器放大控制訊號，以便它可以有效地驅動發電機的勵磁系統。勵磁系統調整發電機中的磁場，從而調整輸出電壓。

自動電壓調節器的所有這些元件協同工作，並提供恆定的電壓作為發電機的輸出。

自動電壓調節器的工作原理

自動電壓調節器的工作原理基於誤差檢測原理。根據該原理，當發電機或任何其他裝置的輸出電壓偏離指定的電壓水平時，AVR 會生成一個誤差訊號。此誤差訊號指示 AVR 的其他元件進行必要的調整，並將電壓維持在指定的範圍內。

自動電壓調節器的理想特性

以下是理想自動電壓調節器的一些主要理想特性：

• 理想的自動電壓調節器應該具有良好的電壓調節功能，以便它可以在指定的範圍內進行電壓調整。

• 高質量的自動電壓調節器具有快速的響應時間，以便它可以快速檢測電壓變化並進行必要的調整。

• 良好的自動電壓調節器具有較高的精度，並將輸出電壓維持在可接受的範圍內。

• 理想的自動電壓調節器應具有良好的負載調節功能，以便它可以在變化的負載條件下提供穩定的電壓。

• 自動電壓調節器應具有高效率，以便 AVR 內部損耗最小。

• 自動電壓調節器應具有消除噪聲干擾的能力。

• 自動電壓調節器的元件必須是高質量的，以便它具有高可靠性和更長的使用壽命。

所有這些都是 AVR 的一些關鍵特性，使之成為理想的裝置。

使用自動電壓調節器的優點

在電氣系統中，使用自動電壓調節器可以帶來多方面優勢。以下是自動電壓調節器的一些主要優點：

• AVR 有助於獲得穩定的輸出電壓，防止敏感裝置因電壓變化而損壞。

• 自動電壓調節器提高了電力質量和可靠性。

• 它最大程度地減少了系統中負載變化和電壓波動的影響，從而提高了系統的整體效能。

• 自動電壓調節器還有助於最大程度地減少因過壓和欠壓引起的故障。

自動電壓調節器的應用

自動電壓調節器廣泛應用於各種電氣系統，如變壓器、發電機、饋線等。自動電壓調節器的一些常見應用如下所示：

• 在發電機中，AVR 用於穩定輸出電壓。

• 自動電壓調節器也用於電力饋線以減少電壓波動。

• 自動電壓調節器也用於工業機械以穩定供電電壓，以實現高效執行。

• 在電信系統中，自動電壓調節器用於提供執行敏感裝置所需的穩定可靠的電源。

• 自動電壓調節器還用於交流發電機的並聯執行，以提供過載保護。

• 自動電壓調節器也用於電氣系統中，以提供針對電湧和尖峰的保護。

結論

總之，AVR 是一種電子裝置，用於調節或控制電氣系統的電壓，例如發電機的輸出電壓。它穩定波動的電壓並提高系統的可靠性。在本文中，我解釋了與自動電壓調節器相關的所有重要概念。

與自動電壓調節器相關的常見問題

在本節中，我回答了一些與自動電壓調節器相關的最常見問題。

1. 自動電壓調節器的五大主要功能是什麼？

以下是自動電壓調節器的五大主要功能：

• 最佳電壓調節

• 寬輸入電壓範圍

• 低內阻/電阻

• 與指定負載相容

• 根據負載要求的電壓精度。

2. AVR 的工作原理是什麼？

自動電壓調節器的工作原理基於誤差檢測。其中，實際輸出電壓與參考電壓進行比較以檢測誤差。

3. 自動電壓調節器可以提高電壓嗎？

自動電壓調節器負責調節勵磁系統。因此，它可以降低或提高電壓，以將其維持在指定的範圍內。

4. AVR 和穩壓器有什麼區別？

自動電壓調節器根據負載要求調整發電機或饋線的輸出電壓。而穩壓器僅將波動電壓穩定在某個特定值。

5. 自動電壓調節器有哪兩種型別？

以下是電氣系統中使用的兩種自動電壓調節器：

• 線性自動電壓調節器

• 開關式自動電壓調節器