נושא : מערכת וויסות מתח אוטומטית לגנרטורים (AVR- Automatic Voltage Regulator)

בס"ד‏ , ‏‏יום שישי 05 ספטמבר 2022

כאשר אנו מסתמכים על הזנת מתח האספקה מהגנרטור ומתרחש שינוי בעומס המחובר לגנרטור, ההינו מצפים שתתרחש תנודה במתח המוצא כתוצאה משינוי הזרם על פניי הסטטור בעקבות העומס שחובר או נותק. שינוי המתח הזה עלול להזיק לציוד המחובר במוצא שהוא בעצם העומס אותו אנו נרצה להפעיל כך שאילו היה מתרחש השינוי היה נוצר לנו מצב בעייתי שהעומס עלול לגרום לשינוי במתח המוצא ומתח המוצא עלול לפגום בציוד.

על מנת להתגבר על מצב זה מתקינים ווסת מתח אוטומטי, הווסת הוא מכשיר אלקטרוני המותקן בגנרטור אשר תפקידו לשמור רמות המתח קבועות, הווסת פועל על ידי ייצוב מתח המוצא של גנרטור ומסייע לגנרטור להגיב לעומסים משתנים ולגרום לכך שלא תתרחש השפעה על מתח המוצא.

• תמונה מספר 1 : מערכות וויסות מתח מסוגים שונים

עיקרון פעולה של מערכת ייצוב המתח

מערכת ייצוב המתח משמשת לוויסות וניתור מתח המוצא (הניתור מתבסס על בקרת חוג סגור) במילים אחרות הגנרטור עדיין יוציא מתח שהוא תמיד יציב ולא מושפע משינויים בעומס שתמיד משתנה

• כל זה בתאוריה במעשי נדרש להתאים את הגנרטור לסוג העומס הרצוי, בשל העובדה כי העומס עלול להשפיע מאוד על מתח המוצא של הסטטור אם מערכת הייצוב אינה יודעת להגיב לאופי העומס.

ווסת המתח מקבל את האינדיקציה על ערך המתח של הסטטור דרך מעגלי מדידה (ישירה או משנה מתח) הערך מתקבל במערכת אלקטרונית אשר משווה אותו עם ערך ייחוס מוגדר מראש.
הפלט מהמעגל האלקטרוני הינו אות שגיאה יחסי המוזן העובר בקרה והגבה ויוצא אל מערכת העירור כאשר מתח יציאת הגנרטור נמוך ממתח הייחוס אות השגיאה יורה לעלות את מתח ה DC על פני מערכת העירור של הגנרטור, ואם מתח יציאת הגנרטור גבוה ממתח הייחוס אות השגיאה יורה להוריד את מתח ה-DC על פני מערכת העירור של הגנרטור.

חלקי המייצב

1. מעגל מדידת מתח המוצא (מעגל חישה) – מתח המוצא של הגנרטור היוצא מהסטטור הראשי מסופק למעגל מדידת מתח (המעגל ניתן לייחוס על יידי פוטנציומטר על המעגל) ייתרונו של מעגל המדידה שהוא בעל תגובה מהירה למתח המוצא של הגנרטור.
2. מעגל השוואה – משמש כהשוואה בין מתח המדידה למתח מוגדר. לערך מתח הנמדד לעומת המתח המוגדר אין אותו ערך כך שיהיה ההבדל בערך המתח, הפרש המתח נקרא אות השגיאה (ניתן לתקן קלות את היחס בין המתח הנמדד למתח על ידי שינוי ערך הפוטנציומטר).
3. מערכת ההגבלה – נועדה לקביעת מגבלתו של זרם העירור להגדרת של סף מתח המוצא של מערכת העירור.

• תמונה מספר 2 : מעגל המשוב מערכת ייצוב המתח (AVR)

מהו אות השגיאה במערכת הוויסות?

אות השגיאה הוא ההפרש בין המתח המוצא למתח הייחוס (מוגדר מראש) אשר עובר הגברה לצורך אספקה למעורר.

מה קורה אם מערכת ייצוב מתח הגנרטור נכשלת?

במקרה של כשל במערכת הייצוב, הגנרטור מאבד את מתח העירור, ואובדן של מתח העירור יגרום לאיבוד מתח המוצא בפתאומיות בגנרטור ,אובדן מתח זה אמור לגרום לכיבוי של הגנרטור עקב תקלה של תת-מתח אך לא לכל הגנרטורים קיימת פונקציה הגנה זו , ואם אין את פונקציית ההגנה הזו הגנרטור ימשיך לעבוד דבר שעלול לגרום נזק לגנרטור.

בהצלחה