當(dāng)主發(fā)電機(jī)由于負(fù)載超過額定值而輸出大電流時(shí)，柴油機(jī)也需要輸出大量功率，使其速度低于額定值。在這種情況下，低頻保護(hù)單元的作用是限制激勵器的定子線圈中的過電流。它預(yù)設(shè)了一個(gè)低頻保護(hù)點(diǎn)，帶有一個(gè)由電阻和電容組成的充放電支路。當(dāng)主發(fā)電機(jī)負(fù)載正常時(shí)，電壓測量單元的Uc小于低頻保護(hù)點(diǎn)，KTAA19-G5康明斯發(fā)電機(jī)組，低頻保護(hù)單元輸出的電壓UD高，二極管VD8切斷時(shí)， UD無法獲得脈沖寬度調(diào)制器，它將無法工作。如果主發(fā)電機(jī)過載，則UD將為低電平，VD8將打開。 UD和UA可以同時(shí)作用于脈沖寬度調(diào)制器，使得輸出UB隨著UD減小而變窄，并且調(diào)制管VT3的導(dǎo)通時(shí)間變短。激勵電流減小，激勵器的磁場磁鐵減弱。結(jié)果，主發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁場減小。發(fā)電機(jī)輸出電壓下降，電流減小。低頻保護(hù)單元用于保護(hù)勵磁機(jī)和主發(fā)電機(jī)。

測試曲線分析已在國外品牌柴油發(fā)電機(jī)組上進(jìn)行了重載測試。測試曲線如圖1所示。圖中的虛線表示當(dāng)未加載負(fù)載調(diào)節(jié)模塊時(shí)連接重載時(shí)發(fā)電機(jī)組輸出頻率，電壓和轉(zhuǎn)子軸功率的波動曲線。圖1下方的P（功率）功率曲線從0到0.5秒上升到一個(gè)高值，表明發(fā)動機(jī)由于負(fù)載較重而立即增加發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸的功率，試圖保持相同的電壓，電流和頻率。曲線的小波折疊在0和0.2s之間是由負(fù)載中的電抗分量的瞬態(tài)反應(yīng)引起的。圖1上方的U（電壓）電壓曲線與P曲線具有相同的規(guī)律性。在0到0.2秒時(shí)，電壓突然下降到額定值的0.8，表明容抗電抗元件起主要作用。充電到0.5s的大值。在0到0.5秒的時(shí)間段內(nèi)，中間F（頻率）頻率曲線下降到額定值的約0.95，表明重負(fù)載的頻率迅速降低。 0.5秒后，過度的過程加劇。定子繞組的感性電抗分量與負(fù)載的容抗電容分量之間的充放電電流急劇增加，無功功率在1.5s內(nèi)達(dá)到峰值，導(dǎo)致發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子再次被電磁場停滯。定子繞組的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)速較慢，發(fā)電機(jī)組的輸出頻率減慢。低至0.83（F曲線）。在1.5到3秒之間是由重負(fù)載訪問引起的電路轉(zhuǎn)換過程被削弱和結(jié)束的時(shí)間。電壓（U曲線），頻率（F曲線）和轉(zhuǎn)子軸功率（P曲線）快速達(dá)到正常值。從重負(fù)荷連接（F曲線）3 s內(nèi)的頻率變化可以看出，頻率波動與負(fù)荷的大小和性質(zhì)有很大關(guān)系。

自動電壓調(diào)節(jié)器在柴油發(fā)電機(jī)組的額定負(fù)載范圍內(nèi)。無論負(fù)載是電阻，電容，電感還是兩者，無論其大小如何，柴油發(fā)動機(jī)的主要要求是穩(wěn)定速度（通常是柴油）。發(fā)動機(jī)的額定轉(zhuǎn)速為1500轉(zhuǎn)/分鐘。同步發(fā)電機(jī)的主要要求是穩(wěn)定輸出電壓。為此，通常使用具有先進(jìn)電子設(shè)備作為的自動電壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)?，F(xiàn)代交流同步發(fā)電機(jī)通常用于諸如自動電壓調(diào)節(jié)器（AVR）的電子部件中，以調(diào)節(jié)激勵器的場磁體的強(qiáng)度。反過來，實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定輸出電壓的目的。盡管有許多類型的AVR，但性能類似。將實(shí)時(shí)采樣主發(fā)生器的輸出電壓值與預(yù)設(shè)值進(jìn)行比較，并使用比較結(jié)果調(diào)整脈沖寬度調(diào)制器（PWM）。當(dāng)輸出電壓值高時(shí)，調(diào)制器輸出脈沖寬度窄，反之亦然。然后，這些脈沖用于調(diào)節(jié)高功率半導(dǎo)體開關(guān)器件，以控制傳遞到激勵器的定子線圈的電流的時(shí)間和幅度。因此，其磁場強(qiáng)度與主發(fā)電機(jī)的輸出電壓的變化成反比地變化。也就是說，當(dāng)輸出電壓增加時(shí)，激勵器的定子磁場減小，輸出電壓降低，從而增強(qiáng)了激勵器的定子磁場，從而達(dá)到了負(fù)反饋調(diào)節(jié)的目的。

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