Cosa è un Regolatore di Tensione Automatico?

Un regolatore di tensione automatico viene utilizzato per regolare la tensione, convertendo le fluttuazioni di tensione in una costante. Le fluttuazioni di tensione derivano principalmente da variazioni del carico sul sistema di alimentazione. Tali variazioni di tensione possono danneggiare l'equipaggiamento all'interno del sistema elettrico. Queste fluttuazioni possono essere mitigate installando dispositivi di controllo della tensione in vari punti, come vicino ai trasformatori, generatori e linee di distribuzione. Vengono spesso posizionati più regolatori di tensione in tutto il sistema elettrico per gestire efficacemente le variazioni di tensione.

In un sistema di alimentazione continua, per linee di distribuzione di uguale lunghezza, possono essere utilizzati generatori sovracomposti per controllare la tensione. Tuttavia, per linee di distribuzione di lunghezze diverse, vengono utilizzati booster di linea per mantenere una tensione costante alla fine di ogni linea. In un sistema alternato, possono essere impiegati vari metodi, inclusi trasformatori booster, regolatori induttivi e condensatori shunt, per controllare la tensione.

Principio di funzionamento del regolatore di tensione

Il regolatore di tensione opera in base al principio di rilevamento dell'errore. La tensione di uscita di un generatore alternato viene ottenuta attraverso un trasformatore di potenziale, poi rettificata, filtrata e confrontata con una tensione di riferimento. La differenza tra la tensione effettiva e la tensione di riferimento è chiamata tensione d'errore. Questa tensione d'errore viene amplificata da un amplificatore e successivamente fornita all'eccitatore principale o all'eccitatore pilota.

Conseguentemente, i segnali d'errore amplificati regolano l'eccitazione dell'eccitatore principale o pilota attraverso un'azione di riduzione o aumento (cioè, gestiscono le fluttuazioni di tensione). Controllando l'uscita dell'eccitatore, si regola la tensione terminale dell'alternatore principale.

Applicazione del regolatore di tensione automatico

• Le funzioni chiave di un Regolatore di Tensione Automatico (AVR) sono le seguenti:

• Regola la tensione del sistema e aiuta a mantenere l'operazione della macchina più vicina alla stabilità di stato stazionario.

• Distribuisce il carico reattivo tra alternatori in parallelo.

• Gli AVR mitigano le sovratensioni che risultano dalla perdita improvvisa di carico nel sistema.

• In condizioni di guasto, aumenta l'eccitazione del sistema per garantire la massima potenza di sincronizzazione quando il guasto viene eliminato.

• Quando si verifica un cambiamento repentino del carico nell'alternatore, il sistema di eccitazione deve adattarsi per mantenere la stessa tensione nelle nuove condizioni di carico. L'AVR consente questo adattamento. L'equipaggiamento AVR agisce sul campo dell'eccitatore, alterando la tensione di uscita dell'eccitatore e la corrente di campo. Tuttavia, durante fluttuazioni di tensione severe, l'AVR potrebbe non rispondere rapidamente.

Per ottenere una risposta più rapida, vengono utilizzati regolatori di tensione ad azione rapida basati sul principio di superamento del segno. In questo principio, quando il carico aumenta, l'eccitazione del sistema aumenta. Ma prima che la tensione salga al livello corrispondente all'eccitazione aumentata, il regolatore riduce l'eccitazione a un valore appropriato.