Automatisk spenningselement

Automatisk spenningregulator

Den automatiske spenningregulatoren (AVR) er et viktig enhet designet for å regulere spenningsnivåer. Den tar imot fluktueringer i spenningen og konverterer dem til en stabil, konstant spenning. Spenningsfluktueringer oppstår hovedsakelig på grunn av variasjoner i belastningen på strømsystemet. Slike spenningsvariasjoner kan være skadelige for utstyret i strømsystemet, potensielt medfører feil eller enda permanent skade.

For å kontrollere disse spenningsvariasjonene, kan spenning - kontrollutstyr installeres ved flere nøkkelpunkter i strømsystemet, som nær transformatorer, generatorene og forsyningsledninger. Faktisk settes spenningregulatorer ofte inn på mer enn ett punkt i strømsystemet for å effektivt håndtere spenningsfluktueringer.

Spenningskontroll i DC- og AC-systemer

• DC-forsyningsystem: I et DC-forsyningsystem, når det gjelder forsyningsledninger av like lengde, kan overkomponerte generatore brukes til å kontrollere spenningen. For ledninger av ulik lengde, benyttes en forsyningsledningsforsterker for å opprettholde en konstant spenning ved slutten av hver forsyningsledning.

• AC-system: I et AC-system kan spenningkontroll oppnås gjennom ulike metoder. Dette inkluderer bruk av forsterkende transformatorer, induksjonsregulatorer og sidespanningskondensatorer, blant andre. Hver metode har sine egne fordeler og velges basert på de spesifikke kravene i strømsystemet.

Arbeidsprinsipp for spenningregulatoren

Spenningregulatoren fungerer basert på prinsippet om feildeteksjon. Først hentes utgangsspenningen fra en AC-generator via en potensialtransformator. Denne spenningen rektifiseres og filtreres før den sammenlignes med en referansespenning. Forskjellen mellom den faktiske spenningen og referansespenningen kalles feilspenningen. Denne feilspenningen forsterkes av en forsterker og leveres deretter enten til hovedoppfordreren eller pilotoppfordreren. Ved å justere oppfodringen basert på denne forsterkte feilspenningen, kontrollerer og stabiliserer spenningregulatoren effektivt utgangsspenningen fra generatoren, og sikrer en konsekvent og pålitelig strømforsyning.

Dermed regulerer de forsterkte feilsignalene oppfodringen av hoved- eller pilotoppfordrer gjennom en ned- eller oppmekanisme. Dette kontrollerer igjen spenningsfluktueringer. Ved å kontrollere utdata fra oppfordrer, reguleres terminalspenningen på hovedalternatoren effektivt.

Anvendelser av automatisk spenningregulator

Den automatiske spenningregulatoren (AVR) har flere viktige funksjoner:

• Spenningkontroll og stabilitetsforbedring: Den opprettholder spenningen i strømsystemet innen akseptable grenser og lar maskinen operere nærmere den statiske stabilitetsgrensen. Dette sikrer pålitelig strømforsyning og forebygger spenningsrelaterte ustabiliteter i systemet.

• Reaktiv lastfordeling: Når flere alternatorer opererer parallelt, spiller AVR en nøkkelrolle i å fordele den reaktive lasten blant dem. Dette bidrar til å optimalisere ytelsen til parallelt opererende alternatorer og opprettholde det totale effektfaktorene i systemet.

• Overvoltage-demping: AVR er effektiv i å redusere overvoltages som oppstår på grunn av plutselige lastnedlegging i systemet. Ved rask justering av oppfodring, forebygger den unødvendig sterk spenningsstigning som kan skade elektrisk utstyr.

• Feiltid oppfodringjustering: Under feilkondisjoner øker AVR oppfodringen av systemet. Dette sikrer at maksimal synkroniseringsstrøm er tilgjengelig under feilrensingen, noe som gir en jevnere gjenoppretting av systemet.

• Lastfølgende oppfodringkontroll: Når det er en plutselig endring i lasten på alternatoren, justerer AVR oppfodringssystemet. Det sikrer at alternatoren fortsetter å levere samme spenning under de nye lastforholdene. AVR oppnår dette ved å virke på oppfordrerfeltet, modifisere utdata spenningen fra oppfordrer og feltstrømmen. Imidlertid, under alvorlige spenningsfluktueringer, kan standard AVR ikke svare raskt nok.

Hurtigvirksomme spenningregulatorer

For å oppnå raskere respons, benyttes hurtigvirksomme spenningregulatorer basert på prinsippet om å overskyte målet. I dette prinsippet, når lasten øker, økes også oppfodringen av systemet. Men før spenningen når verdien som svarer til den økte oppfodringen, antager regulatoren og reduserer oppfodringen til riktig nivå. Denne mekanismen for å overskyte og rette tillater en raskere og mer presis justering av spenningen, noe som forbedrer yteevnen av strømsystemet under dynamiske lastendringer.