اقرأ في هذا المقال
- ما هو تنظيم الجهد التلقائي Automatic Voltage Regulation؟
- متى تستخدم منظم الجهد التلقائي مقابل الموصلات؟
- مبدأ عمل منظم الجهد التلقائي
- تطبيق منظم الجهد التلقائي
- أساسيات منظم الجهد التلقائي
- كيفية اختيار منظم جهد التلقائي
يتم استخدام منظم الجهد التلقائي لتنظيم الجهد، حيث يأخذ الجهد المتذبذب ويحولها إلى جهد ثابت كما يحدث التقلب في الجهد بشكل أساسي بسبب اختلاف الحمل على نظام الإمداد، حيث يؤدي التباين في الجهد إلى إتلاف معدات نظام الطاقة، ويمكن التحكم في التباين في الجهد عن طريق وضع معدات التحكم في الجهد في عدة أماكن مثل بالقرب من المحولات والمولد والمغذيات، كما يتم توفير منظم الجهد في أكثر من نقطة في نظام الطاقة للتحكم في تغيرات الجهد.
ما هو تنظيم الجهد التلقائي Automatic Voltage Regulation؟
تنظيم الجهد التلقائي “AVR”: هو جهاز إلكتروني يحافظ على مستوى جهد ثابت للمعدات الكهربائية على نفس الحمل، حيث ينظم “AVR” اختلافات الجهد لتقديم مصدر طاقة ثابت وموثوق، وبدون منظم الجهد الأوتوماتيكي يمكن للجهد أن ينخفض أو يرتفع أو يتوسط ويتلف الأجهزة الكهربائية.
- “AVR” هي اختصار لـ “Automatic Voltage Regulation”.
متى تستخدم منظم الجهد التلقائي مقابل الموصلات؟
عادة تعمل منظمات الجهد التلقائية حيث لا يمكن تحقيق تنظيم الجهد عن طريق تغيير حجم الموصل أو المصدر، وفي المعدات الكهربائية مثل المولدات يمكن أن يتحول الحمل فجأة، وفي هذه الحالة يجب أيضاً تغيير نظام الإثارة لتوفير جهد ثابت في ظل حالة الحمل الجديدة، كما يعمل منظم الجهد التلقائي في مجال المثير ويغير جهد ناتج المثير وتيار المجال.
تحافظ منظمات الجهد التلقائية على مستوى جهد ثابت لأحمال المعدات الكهربائية التي تتطلب إمداداً ثابتاً وموثوقاً للجهد، ومع مجموعة متنوعة من أدوات تنظيم الجهد للاختيار من بينها قد يكون من الصعب اختيار أفضل واحد لأحمال المعدات الخاصة بك، حيث من الضروري معرفة ما الذي تبحث عنه في منظم الجهد التلقائي، وخلاف ذلك ستعاني المعدات ممّا يكلفك الوقت والمال.
في نظام إمداد التيار المستمر يمكن التحكم في الجهد باستخدام مولدات مركبة في حالة المغذيات ذات الأطوال المتساوية، ولكن في حالة المغذيات ذات الأطوال المختلفة يبثى الجهد في نهاية كل وحدة تغذية ثابتاً باستخدام معزز التغذية، حيث في نظام التيار المتردد يمكن التحكم في الجهد باستعمال أساليب مختلفة مثل المحولات الداعمة ومنظمات الحث ومكثفات التحويل وما إلى ذلك.
مبدأ عمل منظم الجهد التلقائي:
يعمل منظم الجهد التلقائي على أسلوب التحري عن الأخطاء، والجهد الصادر لمولد التيار المتردد الذي يتم الوصول إليه من خلال محول ممكن، وبعد ذلك يتم إصلاحه وتصفيته ومقارنته بمرجع، كما يُعرف الفرق بين الجهد الفعلي والجهد المرجعي بجهد الخطأ، كما يتم تضخيم جهد الخطأ هذا بواسطة مكبر للصوت ثم يتم توفيره إلى المثير الرئيسي أو المثير الطيار.
وبالتالي تتحكم إشارات الخطأ المضخمة في إثارة المُحرّض الرئيسي أو الطيار من خلال إجراء “باك” أو دفعة أي يتحكم في تذبذب الجهد، كما يعمل التحكم في ناتج المثير إلى أدوات التحكم في جهد طرف المولد الرئيسي.
تطبيق منظم الجهد التلقائي:
- يتحكم في جهد النظام ولديه تشغيل الآلة بالقرب من استقرار الحالة المستقرة.
- يقسم الحمل التفاعلي بين مولدات تعمل بالتوازي.
- تعمل منظمات الجهد التلقائية على خفض الجهد الزائد الذي يقع بسبب الخسارة المفاجئة للبيانات على النظام.
- إنّه يزيد من إثارة النظام في ظل ظروف الخطأ بحيث توجد أقصى قوة التزامن في وقت إزالة الخطأ.
أساسيات منظم الجهد التلقائي:
عندما يكون هناك تعديل مفاجئ في الحمل في المولد يجب أن يكون هناك تعديل أيضاً في نظام التنشيط لتوفير نفس الجهد في ظل حالة الحمل الجديدة، كما يمكن القيام بذلك من خلال منظم الجهد التلقائي حيث تعمل معدات منظم الجهد التلقائي في مجال المثير وتغير الجهد الناتج المثير وتيار المجال، حيث أثناء التقلبات العنيفة لا يُعطي العلاج المضاد للتغير أي استجابة سريعة.
للحصول على استجابة سريعة يتم استعمال منظمات الجهد سريعة التأثير القائمة على تجاوز مبدأ العلامة، وفي مبدأ علامة التجاوز عندما يزيد الحمل تزداد إثارة النظام أيضاً، وقبل زيادة الجهد إلى القيمة المقابلة للإثارة المتزايدة يقلل المنظم من إثارة القيمة المناسبة.
كيفية اختيار منظم جهد التلقائي:
- في تنظيم الجهد يتم تحقيق التنظيم الأمثل للجهد عندما تكون قيمة الجهد مساوية لجميع أحمال المعدات الكهربائية، كما يمكن أن تؤثر عدة عوامل على تنظيم الجهد بما في ذلك حجم ونوع السلك والكابل ومفاعلة المحولات والكابلات، وكذلك بادئ المحرك وتصميم الدائرة وعامل الطاقة، وحيث بغض النظر عن هذه العوائق المحتملة يجب أن يكون تنظيم الجهد قابلاً للتحديد بدقة “± 1%”، وهذا المطلب يلغي مشاكل عدم التوازن ثلاثية الطور ويقلل من انحرافات الجهد.
- نطاق جهد الإدخال هو الخطوة الأولى في اختيار أفضل منظم جهد تلقائي، وهو تحديد نطاق جهد الدخل الخاص بك، كما يجب أن يكون نطاق جهد الإدخال عريضاً ومتحولاً لأنّ الفولتية الخطية تنخفض أكثر من زيادتها، كما تسمح هذه الميزة بمزيد من التصحيح المنخفض بدلاً من التصحيح العالي، كما أنّه يسمح لمنظم الجهد التلقائي بأن يكون أكثر قابلية للتهيئة لجميع باك أو دفعة، ممّا يمنحه أقصى تصحيح للجهد في الحالات القصوى.
- المقاومة المنخفضة هي مقاومة أحد المكونات لتدفق التيار الكهربائي ومقاسة بالأوم، حيث أنّ الهدف من منظم الجهد التلقائي هو تحقيق مقاومة منخفضة، كما يمكن أن يؤدي التفاعل بين تيار الحمل ومقاومة المصدر إلى انخفاض الجهد والتشوه التوافقي وعدم توازن الجهد، وحيث من الناحية المثالية سيتجنب منظم الجهد التلقائي كل هذا إذا كان لديه مقاومة منخفضة.
- لتوافق التحميل يجب أن تكون حلول تنظيم الجهد متوافقة مع الحمل المحدد لضمان تشغيلها ولتجنب التداخل مع تشغيل الأحمال الأخرى المتصلة بمصدر الطاقة نفسه، كما يجب أن تكون منظمات الجهد التلقائية عالية الأداء قادرة على التعامل مع الأحمال بتيارات بدء عالية، وجميع عوامل الطاقة وعوامل القمة العالية، حيث لمنع عدم الاستقرار يجب تصميم سرعة استجابة المنظم للعمل مع مصادر الطاقة الإلكترونية المستخدمة في الكثير من معدات اليوم.
- دقة الفولتية الوظيفة الأساسية لمنظم الجهد التلقائي هي جعل مستويات الفولتية أكثر دقة ولكن يكون مستوى الدقة الأمثل للتطبيق يعتمد على دقة الجهد على متطلبات الحمل الحرجة حيث عادةً ما تعمل منظمات الجهد التلقائية في الدوائر التي لا يمكن فيها تنظيم الجهد عن طريق تغيير حجم الموصل.
ملاحظة:الخصائص الخمس المذكورة أعلاه ضرورية لمنظم الجهد التلقائي لأداء موثوق في التطبيقات الصعبة، حيث في التطبيقات التي تكون فيها نبضات الجهد والارتفاعات والعابرات مصدر قلق كبير، يجب أن تفكر أيضاً في الكتم العابر كميزة حاسمة.
