چه مزایایی با استفاده از ژنراتورهایی با مقادیر تنظیم ولتاژ پایینتر وجود دارد

بیشتر کارایی انرژی را بهبود بخشید

اصول

وقتی مقدار تنظیم ولتاژ ژنراتور پایین است، نوسان ولتاژ خروجی ژنراتور در صورت تغییر بار نسبتاً کم است. این بدان معناست که در فرآیند انتقال قدرت به بار، نیازی به انجام تغییرات و تنظیمات ولتاژ مکرر نیست، بنابراین انرژی از دست رفته به دلیل تغییرات ولتاژ کاهش می‌یابد. برای مثال، برای برخی دستگاه‌های الکترونیکی با نیاز به ولتاژ ثابت (مانند کامپیوترها، دستگاه‌های دقیق و غیره)، مقدار تنظیم ولتاژ پایین‌تر می‌تواند ژنراتور را قادر سازد تا مستقیماً به این دستگاه‌ها تغذیه کند، بدون اینکه نیاز به مدارهای تنظیم ولتاژ پیچیده برای تنظیم ولتاژ داشته باشد، و از هدر رفتن انرژی به دلیل ضرر قطعات الکتریکی (مانند ترانزیستورها، ترانسفورماتورها و غیره) در فرآیند تنظیم ولتاژ جلوگیری شود.

اثر عملی

در تولید صنعتی، بسیاری از بارهای موتوری (مانند موتورهای آسنکرون) به ولتاژ حساس‌تر هستند. وقتی ژنراتور با مقدار تنظیم ولتاژ پایین‌تر برای تغذیه موتور استفاده می‌شود، موتور می‌تواند تحت شرایط بار مختلف ولتاژ ثبات‌تری دریافت کند، بنابراین کارایی عملیاتی موتور بهبود می‌یابد. برای مثال، زمانی که موتور نزدیک به ولتاژ اسمی کار می‌کند، عامل توان آن بالاتر است و کارایی تبدیل انرژی الکتریکی به مکانیکی نیز بالاتر است، که منجر به کاهش ضرر انرژی اضافی ناشی از نوسانات ولتاژ در موتور (مانند کاهش گشتاور به دلیل ولتاژ پایین، افزایش جریان و غیره) می‌شود.

حفاظت از تجهیزات الکتریکی

کاهش ریسک ولتاژ بیش از حد

وقتی بار به طور ناگهانی کاهش یا قطع می‌شود، ولتاژ خروجی ژنراتور با مقدار تنظیم ولتاژ پایین‌تر کمتر افزایش می‌یابد. این می‌تواند به طور موثر از وقوع پدیده ولتاژ بیش از حد جلوگیری کرده و تجهیزات الکتریکی متصل به خروجی ژنراتور را محافظت کند. برای مثال، در سیستم تغذیه الکتریکی تجهیزات پزشکی (مانند مانیتورهای قلب، دستگاه‌های تنفسی و غیره) در برخی بیمارستان‌ها، اگر مقدار تنظیم ولتاژ ژنراتور بالا باشد، هنگام قطع ناگهانی برخی تجهیزات بزرگ (مانند دستگاه‌های اشعه ایکس و غیره)، ولتاژ خروجی ژنراتور ممکن است به طور ناگهانی افزایش یابد که ممکن است تجهیزات پزشکی حساس به نوسانات ولتاژ را آسیب ببیند. ژنراتور با مقدار تنظیم ولتاژ پایین‌تر می‌تواند این نوسان ولتاژ را در محدوده کوچکی کنترل کند تا عملکرد ایمن تجهیزات پزشکی تضمین شود.

کاهش تنش حرارتی تجهیزات

خروجی ولتاژ ثابت به این معناست که تجهیزات الکتریکی در طول عملکرد به طور مکرر با تأثیر ولتاژ بیش از حد یا کم از حد به دلیل نوسانات ولتاژ مواجه نخواهند شد. این به کاهش گرمای اضافی تولید شده توسط قطعات داخلی دستگاه (مانند خازنهای الکتریکی، مقاومت‌ها، ترانزیستورها و غیره) به دلیل ولتاژ بیش از حد کمک می‌کند، بنابراین تنش حرارتی دستگاه را کاهش می‌دهد و عمر مفید دستگاه را افزایش می‌دهد. برای مثال، برای برخی تجهیزات حاوی برد‌های مدار الکترونیکی، ولتاژ بیش از حد موجب خواهد شد که قطعات روی برد برد بیش از تنش ولتاژ اسمی تحمل کنند، که باعث افزایش گرمای قطعات خواهد شد و در بلندمدت به تسریع در پیری و خرابی قطعات خواهد انجامید، و مقدار تنظیم ولتاژ پایین‌تر ژنراتور می‌تواند ولتاژ نسبتاً ثابتی فراهم کند تا این تنش حرارتی را کاهش دهد.

ساده‌سازی طراحی و نگهداری سیستم قدرت

ساده‌سازی دستگاه تنظیم ولتاژ

در یک سیستم قدرت، اگر مقدار تنظیم ولتاژ ژنراتور پایین باشد، وابستگی کل سیستم به دستگاه‌های تنظیم ولتاژ (مانند تنظیم‌کننده‌های ولتاژ خودکار، ترانسفورماتورها و غیره) کاهش می‌یابد. برای سیستم‌های قدرت کوچک مستقل (مانند نیروگاه‌های کوچک در مناطق دوردست برای تأمین برق به ساکنان محلی)، نیازی به تجهیزات تنظیم ولتاژ پیچیده برای برآوردن نیازهای اساسی برق کاربران وجود ندارد. این نه تنها هزینه ساخت سیستم قدرت را کاهش می‌دهد، بلکه مشکلات تأمین برق ناشی از خرابی دستگاه تنظیم ولتاژ را نیز کاهش می‌دهد.

سادگی نگهداری و رفع اشکال

به دلیل ثبات ولتاژ خروجی ژنراتور با مقدار تنظیم ولتاژ پایین، در صورت خرابی سیستم قدرت، تعیین اینکه آیا خرابی از ژنراتور خود یا بار خارجی ناشی شده است، ساده‌تر است. برای مثال، هنگامی که یک دستگاه باری ناهماهنگ عمل می‌کند، چون نوسان ولتاژ خروجی ژنراتور کم است، کارشناسان فنی می‌توانند به طور واضح‌تر تشخیص دهند که خود دستگاه بار (مانند کاستی یا بار بیش از حد) مشکل دارد و نه به دلیل واکنش زنجیره‌ای ناشی از نوسان ولتاژ ژنراتور. همزمان، در نگهداری روزمره، خروجی ولتاژ ثابت نگهداری تجهیزات الکتریکی را منظم‌تر و ساده‌تر می‌کند و نیازی به تنظیم و نگهداری مداوم دستگاه‌های تنظیم ولتاژ نیست.