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KXT-2WC--浅谈兰州兰电发电机AVR调压器的故障频发原因（续二）——续二笔者：由于兰州电机厂TZHW发电机调压板（AVR调压器)KXT-2WC的故障率很高，市场上出现了大量的仿制品，销售也很混乱，众多卖家用了大量的表述来宣传产品，致使买家，具体到船舶、船东一头雾水，究竟如何选用常使用户无法决定。本文从结构和原理上力求做些浅入浅出的表述，希望给用户一个参考。在这个电路中，BG1承受着高电压和大电流，更为残酷的是它的负载是感性的，感性负载能够产生几倍于工作电压的反电势，很容易打穿这个直管子。从图三的3中可以看到，当半个饱和时，脉动电压被短路，在触发脉宽从t1-t2结束后，管子截止，电压又恢复到原包络线位置，在这一断开的过程中，反电势会达到几百伏特。为了抑制这个反电势，电路中加进了电容CI,又加进了两只瞬态抑制二极管V1和V2，但这并没有达到预期的目的，于是在电路中有串联了二极管V3，但是这一切并未解决根本问题，所以造成了BG1的继续损坏。“有病了乱求医”这一句俗话也同样适用于该调压器的设计者和仿制者，于是又出现了：“注：使用本调解器必须在励磁绕组E1、E2（即21端子）两端并接10UF/400V/或450V交流电容，推荐……”这样的提示无非是为了增大C1的容量，并且将这价值约10元钱的成本转嫁给用户，而且这种不负责任的提示我怀疑并未进行过多少实用性的试验。殊不知根本问题没有解决，这样做也是无法解决问题的的。电容的增大带来了两个问题，一是BG1在工作时迅速增大了短路电流，其数量级可以增大几十倍，而是由于电容的存在，会有续流作用，致使V3的关断时间延长。由于是设计问题，胎里的病是最难医治的。我所最常见的AVR自动电压调整器的输出部分是如图二的形式，它是可控硅控制方式。在这个图中，可控硅SCR的触发极是移相脉冲，它是严格按照电源的波形规律，整理出的触发脉冲。发电机的电压高低体现在脉冲的相位上，调整改变相位可以移相并触发可控硅，从而获得稳定可调的激磁电压，达到调节发电机输出电压的作用。目前国内好的调压器都是这样。几乎全都是西门子的电路，即使仿制品也是同样的电路。图二中可控硅一旦导通就延续到电源过零点，自动阻断，也不产生高压反电势，由此使得电路极其简单，诸如C1，R1，V1，V2，V3都不需要了。而且该电路的结果会使激磁电流的波形畸变减小（见图三的3，图三的6）提高了电源的品质因素，减少了谐波干扰。需要指出的是，推动BG1/IGBT管子的脉冲和触发SCR可控硅的脉冲虽然在形状上接近都是方波，但本质上根本不同，前者是脉宽调节方式，后者是相位移相调节方式，不能直接用前者去触发可控硅的。需要在电路的原理上做很大的改动才能获得后者的触发脉冲。综上所述，这才是KXT-2WC调压器容易损坏的根本原因，实际使用中，本电路的IGBT管子是损坏率最高的，笔者在这几天共打开了10只损坏的调压器，其中有9只是该管子损坏，只有一只是变压器烧坏的。为了证明笔者的判断，临时做了一只变压器反馈方式的模拟发电机调压器全过程，并用示波器看了调节波形，完全与上述吻合。笔者惊奇地发现，有一款完全新颖的AVR虽然在型号上没有改变，但内部电路板上印有KXT-2WC-4型号，这个电路板上没有一根连接电线，因为它是采用了单板结构，只有一块电路板！所以也就没有了庸余的连接线。更可喜的是它是采用可控硅输出方式，已经完全脱离了原设计，是一款全新的设计，除了外壳雷同外，里面已经完全不同。我用上述的测试装置测试了它的特性，并与原产品进行了比较。上述表中，首先将两种调压器的输入电压调整到400V，然后分别将两只调压器的外调电阻调整使得控制的电源电压达到380V，然后分别断开调压器，电压逐档提升，每升一档，接入一次调压器，然后断开调压器，升至下一档，再接入……，比较出的结果是，从400V升至450V，IGBT控制和SCR控制结果有许多差异：IGBT变化了7伏，SCR变化了3伏！当然如果设定电压在400V、440V结果都是一样的，可见，可控硅的控制将更加细腻，线性也更好。在机上会表现出更高的电压稳定度，而且可控性确大大提高，正常情况下，寿命可以相差几十倍，用几年都不应出问题。这种可控硅式的是天津全通船舶自动化工程有限公司设计生产的。