رگولاتور یا تنظیم کننده ولتاژ خودکار از قطعات بسیار مهم در دیزل ژنراتور است که وظیفه تنظیم اتوماتیک ولتاژ را بر عهده دارد. بر این اساس سطوح ولتاژ که به صورت نوسانی هستند را تبدیل به یک سطح ولتاژ ثابت می‌نماید. این تنظیم کننده با توجه به نقشی که در تثبیت ولتاژ خروجی دیزل ژنراتور دارد می‌تواند کار را در بارهای متغیر انجام دهد. علاوه بر این قطعه فوق توانایی تقسیم بار خارجی القایی یا بار راکتیو را در میان ژنراتورهایی که به شکل موازی کار می‌کنند را داشته و به دستگاه کمک می‌نماید تا پاسخ دهی مناسبی به اضافه بار داشته باشد.
نقش تنظیم کننده ولتاژ (avr) در دیزل ژنراتور چیست؟
دیزل ژنراتورها از جمله دستگاه‌های پیچیده هستند که در زمان خاموشی و عدم دسترسی به برق نقش مهمی در تولید برق مصرفی دارند. با قرار گرفتن قطعات مختلفی در این دستگاه‌ها، جریان برق به طور کارآمد و پیوسته‌ای تامین می‌گردد. از مهمترین این قطعات می‌توان به رگولاتور یا تنظیم کننده ولتاژ اشاره کرد که نقش مهمی در تثبیت ولتاژ خروجی دیزل ژنراتور دارد. در این مقاله قصد داریم به بررسی بیشتر تنظیم کننده ولتاژ و انواع آن پرداخته و توضیحاتی را در خصوص نقش این قطعه در دیزل ژنراتور بیان کنیم.
بررسی اهمیت تنظیم کننده ولتاژ در دیزل ژنراتورها
چنانچه دیزل ژنراتورها فاقد تنظیم کننده ولتاژ اتوماتیک باشند امکان تامین برق مورد نیاز برای دستگاه‌ها یا تجهیزات متصل را نخواهند داشت. چرا که دیزل ژنراتورها امکان تنظیم و یا کنترل اتوماتیک ولتاژ را نداشته و بر این اساس ولتاژ پایانه با توجه به افزایش بار مورد احتیاج دچار کاهش می‌شود. عدم حفظ ولتاژ در یک نرخ ثابت باعث می‌شود عملکرد دیزل ژنراتور به صورت کلی مختل شده و به دنبال آن نیز ماشین آلات، دستگاه‌ها و تجهیزات تغذیه شده با ژنراتور در عملکرد خود دچار مشکل شوند.
در واقع تنظیم کننده ولتاژ اتوماتیک ارتباط مستقیمی با طول عمر و عملکرد دیزل ژنراتور و همچنین دستگاه‌های متصل به آن دارد. وجود این قطعه باعث می‌شود حتی در مواقع بروز نوسان، میزان ولتاژ خروجی داده شده در جریان بار تغییری نکرده و ثابت بماند. با توجه به این امر امکان صدمات ناشی از نوسانات به تجهیزات، دستگاه‌ها و ماشین آلات متصل به ژنراتور کاهش یافته و از بین می‌رود.
 |
 |
بررسی عملکرد تنظیم کننده ولتاژ دیزل ژنراتور
تنظیم کننده به منظور کنترل ولتاژ خروجی دیزل ژنراتور، میزان ولتاژ را از سوی پایانه‌های ژنراتور مورد سنجش قرار داده و آن را با میزان مرجع ثابت معین شده مقایسه میکند تا در صورت وجود سیگنال خطا، به بررسی آن بپردازد. چنانچه این دو مقدار تطابق نداشته باشند تنظیم کننده ولتاژ با کاهش یا افزایش جریان میدان به تنظیم استاتور محرک می‌پردازد. بر این اساس ولتاژ در پایانه‌های استاتور اصلی به ترتیب کم یا زیاد می‌شود.
تنظیم کننده ولتاژ AVR به صورت کلی وظیفه نگهداری ولتاژ خروجی دستگاه را در محدوده تعریف شده دارد. با توجه به این امر ولتاژ دیزل ژنراتور دچار کاهش بیش از حد نشده و از بروز خرابی در دستگاه‌ها و تجهیزات متصل جلوگیری می‌شود. تنظیم خروجی دیزل ژنراتور زمانی اهمیت پیدا میکند که شاهد تغییر در سرعت آن باشیم. در زمان تغییر سرعت ژنراتور چنانچه ولتاژ پایدار باشد تجهیزات الکتریکی متصل نیز دارای عملکرد ایمن بوده و همچنین باتری ژنراتور نیز تضمین می‌گردد.
بررسی نقش رگولاتور ولتاژ در دیزل ژنراتور
همانطور که اشاره شد تنظیم کننده ولتاژ نقش مهمی در کنترل اتوماتیک ولتاژ دیزل ژنراتور داشته و میزان خروجی آن را در میزان ولتاژ مناسب، ثابت نگه می‌دارد. در واقع عملکرد رگولاتور ولتاژ بدون در نظر گرفتن جریانی که به وسیله بار کشیده می‌گردد، صورت خواهد گرفت.
قطعه فوق علاوه بر تنظیم اتوماتیک ولتاژ در سطوح ایمن، توانایی حفاظت از ژنراتور و دستگاه‌های متصل به آن را در برابر اضافه بار، نوسانات بالای ولتاژ و نوسانات الکتریکی دارد. ضمن اینکه رگلاتور ولتاژ کمک میکند تا ژنراتور پاسخ مناسبی به اضافه بار داشته و از بروز اتصال کوتاه جلوگیری شود. همچنین این قطعه بار راکتیو میان ژنراتورهای موازی را تقسیم می‌نماید.
انواع تنظیم کننده ولتاژ دیزل ژنراتور
در این بخش به معرفی برخی از انواع تنظیم کننده ولتاژ در دیزل ژنراتورها می‌پردازیم:
1. تنظیم کننده ولتاژ (AVR) الکترومکانیکی
این تنظیم کننده بسیار قدیمی بوده و نیازمند اجزای مکانیکی از جمله استاتور و روتور است. از طراحی ساده‌ای برخوردار بوده و امکان مدیریت توان و ولتاژ را در سطوح مختلف دارد.
2. تنظیم کننده ولتاژ (AVR) استاتیک
رگولاتور فوق از بخش‌هایی مانند تریستور و ترانزیستور به منظور کنترل خروجی ولتاژ بهره می‌گیرد. عملکرد این تنظیم کننده در مقایسه با مدل‌های الکترومکانیکی مناسب‌تر بوده، اما با این حال ممکن است در شرایط دشوار دارای مقاومت کمتری باشد.
3. تنظیم کننده ولتاژ (AVR) مبتنی بر ریزپردازنده
این نوع رگولاتور ولتاژ بسیار پیشرفته بوده و به منظور تنظیم ولتاژ خروجی از ریز پردازنده بهره می‌گیرد. همچنین سطح دقت بسیار بالایی داشته و جهت تطابق با شرایط عملیاتی مختلف از قابلیت برنامه‌ریزی برخوردار است.
4. تنظیم کننده ولتاژ (AVR) دیجیتال
این تنظیم کننده‌ها از پردازش سیگنال دیجیتال به عنوان کنترلر استفاده کرده و قادرند عملیات ریاضی را با بالاترین سرعت انجام دهند.
5. تنظیم کننده ولتاژ (AVR) سروو موتور
این AVR با استفاده از یک سروو موتور به تنظیم ژنراتور در برابر تغییرات ولتاژ و بار الکتریکی می‌پردازد. همچنین به منظور عملکرد بهتر و افزایش دقت از یک حلقه کنترل یا لوپ استفاده می‌گردد.
6. تنظیم کننده ولتاژ (AVR) کنترل‌شده با کامپیوتر
این نوع تنظیم کننده ولتاژ با توجه به جریان بار منتقل شده به رایانه عمل می‌نماید. بر این اساس رایانه‌ای که به موتور اتصال یافته، خاموش و روشن شدن مدار میدان مغناطیسی را به موقع و بر اساس مقدار تعیین شده از قبل، تضمین میکند.
سخن پایانی
با از کار افتادن تنظیم کننده ولتاژ ژنراتور شاهد کاهش یافتن ولتاژ به صورت ناگهانی خواهیم بود. این امر موجب می‌شود تا دیزل ژنراتور با میزان خطای ولتاژ پایین روبرو گردیده و از ادامه کار باز بماند. به طور کلی تنظیم کننده ولتاژ وظیفه تنظیم نوسانات و تغییرات ولتاژ را بر عهده داشته تا از یک منبع تغذیه قابل اطمینان و پایدار برخوردار باشیم. در صورت نبود این قطعه امکان کاهش یا افزایش ولتاژ و در نتیجه ناپایداری در تامین جریان برق وجود دارد.
