Αυτόματος Εξισορροπητής Τάσης

Αυτόματος Περιοριστής Τάσης

Ο αυτόματος περιοριστής τάσης (AVR) είναι ένα βασικό συστηματικό στοιχείο που σχεδιάστηκε για τον έλεγχο των επιπέδων τάσης. Μετατρέπει τις μεταβαλλόμενες τάσεις σε σταθερή και σταθερά τάση. Οι διακυμάνσεις τάσης προκύπτουν κυρίως λόγω των μεταβολών της φορτίας στο σύστημα εφοδιασμού. Αυτές οι διακυμάνσεις τάσης μπορεί να είναι επιζήμιες για την εξοπλισμό στο σύστημα παροχής ρεύματος, με δυνατότητα να προκαλέσουν δυσλειτουργίες ή ακόμη και μόνιμη βλάβη.

Για τον έλεγχο αυτών των διακυμάνσεων τάσης, μπορεί να εγκατασταθεί εξοπλισμός ελέγχου τάσης σε πολλά κλειδιά σημεία του συστήματος παροχής ρεύματος, όπως κοντά σε μετατροπείς, γεννήτριες και διανομείς. Στην πραγματικότητα, οι περιοριστές τάσης συχνά εγκαταστάνται σε περισσότερα από ένα σημεία στο σύστημα παροχής ρεύματος για την αποτελεσματική διαχείριση των διακυμάνσεων τάσης.

Έλεγχος Τάσης σε Συστήματα DC και AC

• Σύστημα Διατεταγμένης Ροής (DC): Σε ένα σύστημα DC, όταν αντιμετωπίζουμε διανομείς ίσης μήκους, μπορούν να χρησιμοποιηθούν γεννήτριες υπερσύνθεσης για τον έλεγχο τάσης. Ωστόσο, για διανομείς διαφορετικών μηκών, χρησιμοποιείται ένας ενισχυτής διανομέα για τη διατήρηση σταθερής τάσης στο τέλος κάθε διανομέα.

• Σύστημα Εναλλασσόμενης Ροής (AC): Σε ένα σύστημα AC, ο έλεγχος τάσης μπορεί να επιτευχθεί μέσω διαφόρων μεθόδων. Αυτές περιλαμβάνουν τη χρήση ενισχυτών μετατροπείων, ρυθμιστών επεινδύσεως και συμπαράλληλων καταναλωτών, μεταξύ άλλων. Κάθε μέθοδος έχει τα δικά της πλεονεκτήματα και επιλέγεται βάσει των συγκεκριμένων απαιτήσεων του συστήματος παροχής ρεύματος.

Λειτουργικό Πρίγκιπιο του Περιοριστή Τάσης

Ο περιοριστής τάσης λειτουργεί με βάση την ανίχνευση λάθους. Αρχικά, η εξόδια τάση ενός γεννήτρια AC αποκτιέται μέσω ενός μετατροπέα δυναμικού. Αυτή η τάση μετά τροποποιείται και φιλτράρεται πριν συγκριθεί με μια αναφορική τάση. Η διαφορά μεταξύ της πραγματικής τάσης και της αναφορικής τάσης ονομάζεται λάθος τάση. Αυτό το λάθος τάσης ενισχύεται από έναν ενισχυτή και στη συνέχεια παρέχεται είτε στον κύριο ενθαρρυντή είτε στον πιλοτικό ενθαρρυντή. Με την προσαρμογή της ενθάρρυνσης με βάση αυτό το ενισχυμένο λάθος τάσης, ο περιοριστής τάσης ελέγχει και σταθεροποιεί την εξόδια τάση του γεννήτρια, διασφαλίζοντας σταθερή και αξιόπιστη παροχή ρεύματος.

Ως αποτέλεσμα, τα ενισχυμένα σήματα λάθους ρυθμίζουν την ενθάρρυνση του κύριου ή του πιλοτικού ενθαρρυντή μέσω μιας μηχανής παραγώγου ή αντιπαραγώγου. Αυτό, στη συνέχεια, ελέγχει τις διακυμάνσεις τάσης. Ελέγχοντας την εξόδια του ενθαρρυντή, ρυθμίζεται αποτελεσματικά η τερματική τάση του κύριου αλτερνάτορα.

Εφαρμογές του Αυτόματου Περιοριστή Τάσης

Ο αυτόματος περιοριστής τάσης (AVR) εκτελεί πολλές βασικές λειτουργίες:

• Έλεγχος Τάσης και Ενίσχυση Σταθερότητας: Διατηρεί την τάση του συστήματος παροχής ρεύματος εντός αποδεκτών ορίων και επιτρέπει στον μηχανισμό να λειτουργεί πιο κοντά στα όρια σταθερότητας στάσιμης κατάστασης. Αυτό εξασφαλίζει αξιόπιστη παροχή ρεύματος και προλαμβάνει την εμφάνιση αστάθειας στο σύστημα λόγω τάσης.

• Κατανομή Ρεακτίβης Φορτίας: Όταν πολλοί αλτερνάτορες λειτουργούν παράλληλα, ο AVR παίζει κεντρικό ρόλο στην κατανομή της ρεακτίβης φορτίας μεταξύ τους. Αυτό βοηθά στη βελτιστοποίηση της απόδοσης των παραλληλαδίκτυων αλτερνάτων και στη διατήρηση του συνολικού συντελεστή δύναμης του συστήματος.

• Μείωση Υπερτάσεων: Ο AVR είναι αποτελεσματικός στη μείωση των υπερτάσεων που προκαλούνται από ξαφνική αποβολή φορτίου στο σύστημα. Με την ταχεία προσαρμογή της ενθάρρυνσης, προλαμβάνει την υπερβολική αύξηση τάσης που θα μπορούσε να προκαλέσει βλάβη στον ηλεκτρικό εξοπλισμό.

• Προσαρμογή Ενθάρρυνσης Κατά την Παρουσία Λάθους: Κατά την παρουσία λάθους, ο AVR αυξάνει την ενθάρρυνση του συστήματος. Αυτό εξασφαλίζει ότι η μέγιστη συγχρονιστική δύναμη είναι διαθέσιμη κατά τη διάρκεια της εξάλειψης του λάθους, διευκολύνοντας μια πιο ομαλή ανάκαμψη του συστήματος.

• Έλεγχος Ενθάρρυνσης Κατά την Αλλαγή Φορτίου: Όταν υπάρχει ξαφνική αλλαγή του φορτίου στον αλτερνάτορα, ο AVR προσαρμόζει το σύστημα ενθάρρυνσης. Εξασφαλίζει ότι ο αλτερνάτορας συνεχίζει να παρέχει την ίδια τάση υπό τις νέες συνθήκες φορτίου. Ο AVR επιτυγχάνει αυτό λειτουργώντας στο πεδίο του ενθαρρυντή, τροποποιώντας την εξόδια τάση και την τάση πεδίου. Ωστόσο, κατά τη διάρκεια σοβαρών διακυμάνσεων τάσης, ο πρότυπος AVR μπορεί να μην ανταποκρίνεται αρκετά γρήγορα.

Γρήγοροι Περιοριστές Τάσης

Για την επίτευξη ταχύτερης απόκρισης, χρησιμοποιούνται γρήγοροι περιοριστές τάσης με βάση το πρίγκιπιο της υπερβολής. Σε αυτό το πρίγκιπιο, όταν αυξάνεται το φορτίο, αυξάνεται και η ενθάρρυνση του συστήματος. Ωστόσο, πριν η τάση φτάσει στην τιμή που αντιστοιχεί στην αυξημένη ενθάρρυνση, ο περιοριστής προβλέπει και μειώνει την ενθάρρυνση στο κατάλληλο επίπεδο. Αυτός ο μηχανισμός υπερβολής και διόρθωσης επιτρέπει μια πιο γρήγορη και ακριβή προσαρμογή της τάσης, ενισχύοντας την απόδοση του συστήματος παροχής ρεύματος κατά τη διάρκεια δυναμικών αλλαγών φορτίου.