穩壓器（自動電壓調節器）的工作原理及應用

自動電壓調節器調節電網、發電機、變壓器或饋線的電壓。當電負載從電網、發電機或變壓器吸取電流時，輸電線路或電纜會發生電壓下降。傳輸介質具有一定的電阻，傳輸線中的IR壓降導致接收端的電壓較低。線路中的電壓降取決於負載的功率因數。功率因數較低的負載消耗更多的電流，導致電壓下降更多。

必須按照電氣負載的額定電壓來維持電壓。如果電源電壓不在額定電壓範圍內，電器設備的效能就會下降。電壓調節器是一種控制輸出電壓並將其維持在設定範圍內的設備。

1.調節交流和直流電源電壓的方法有多種：

直流系統中等長饋線的電壓由複勵發電機調節。然而，如果饋線長度不等，則電壓由饋線升壓器調節。升壓變壓器、電感式電壓調節器、並聯電容器、自動電壓調節器（自動電壓調節器s）等調節交流電源電壓。在了解電壓調節器的必要性之後，我們將討論它如何維持所需的電壓。

2.調壓器的工作原理：

自動電壓調節器的控制器將實際電壓與設定值進行比較，並輸出控制勵磁機電源的誤差訊號。輸出取自發電機輸出，經電壓變壓器降壓後所得。可控矽整流器（SCR）控制勵磁機的輸出電壓。

當發電電壓低於設定點時，控制器輸出放大的誤差訊號，從而減少可控矽的觸發角，導致勵磁機電壓升高。勵磁機電壓的增加導致勵磁電流和勵磁磁通的增加。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。當發電機負載增加時就會發生這種情況。

如果發電機在輕載或空載下運轉時，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訊號，該訊號增加了可控矽的觸發角，導致勵磁機電壓降低。勵磁機電壓的降低導致勵磁電流和勵磁磁通的降低。磁場通量的減少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。這就是自動電壓調節器 (AVR) 的作用所在。 AVR 控制勵磁機勵磁電流並修改輸出電壓。然而，需要注意的是，在劇烈波動期間，AVR 可能無法按需要快速做出反應。

採用基於過衝原理的快速反應電壓調節器來獲得快速響應。根據此原理，當負載增加時，激勵電壓也隨之增加。然而，在電壓達到增加的勵磁所對應的值之前，電壓調節器會將勵磁降低到適當的值。這可確保電壓保持在所需範圍內並防止系統受到任何損壞。

3.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作。

當多台交流發電機並聯運轉時，它們會分擔無功負載。

自動電壓調節器可降低系統因突然掉載而造成的過電壓。

在故障情況下，它增強系統的勵磁，以確保在故障清除期間有最大的同步功率可用。