การทำงานและการประยุกต์ใช้เครื่องปรับแรงดันไฟฟ้า (Automatic Voltage Regulator)

แรงดันไฟอัตโนมัติตัวควบคุมควบคุมแรงดันไฟฟ้าของกริด เครื่องกำเนิดไฟฟ้า หม้อแปลง หรือฟีดเดอร์ เมื่อโหลดไฟฟ้าดึงกระแสไฟฟ้าจากกริด เครื่องกำเนิดไฟฟ้า หรือหม้อแปลง แรงดันไฟฟ้าจะลดลงในสายส่งหรือสายเคเบิล สื่อส่งจะมีค่าความต้านทานบางอย่าง และแรงดันไฟฟ้าจะลดลงในสายส่ง ส่งผลให้แรงดันไฟฟ้าลดลงที่ปลายทางรับ แรงดันไฟฟ้าลดลงในสายขึ้นอยู่กับค่าตัวประกอบกำลังของโหลด โหลดที่มีค่าตัวประกอบกำลังต่ำกว่าจะกินกระแสไฟฟ้ามากขึ้น ส่งผลให้แรงดันไฟฟ้าลดลงมากขึ้น

จำเป็นต้องรักษาระดับแรงดันไฟฟ้าให้สอดคล้องกับแรงดันไฟฟ้าที่กำหนดของโหลดไฟฟ้า หากแรงดันไฟฟ้าที่จ่ายไม่อยู่ในช่วงแรงดันไฟฟ้าที่กำหนด ประสิทธิภาพของอุปกรณ์ไฟฟ้าจะลดลง ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าคืออุปกรณ์ที่ควบคุมแรงดันไฟฟ้าขาออกและรักษาให้คงอยู่ภายในขีดจำกัดที่กำหนด

1.มีวิธีการต่างๆ ที่ใช้ในการควบคุมแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟ AC และ DC:

แรงดันไฟฟ้าของฟีดเดอร์ที่มีความยาวเท่ากันในระบบ DC จะถูกควบคุมโดยเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบผสม อย่างไรก็ตาม หากความยาวของฟีดเดอร์ไม่เท่ากัน แรงดันไฟฟ้าจะถูกควบคุมโดยบูสเตอร์ฟีดเดอร์ หม้อแปลงเพิ่มแรงดัน ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำ ตัวเก็บประจุแบบแยกส่วน ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าอัตโนมัติ (เอวีอาร์s) ฯลฯ ควบคุมแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ หลังจากเข้าใจถึงความจำเป็นของตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าแล้ว เราจะมาพูดถึงว่าตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าช่วยรักษาแรงดันไฟฟ้าที่ต้องการได้อย่างไร

2.หลักการทำงานของตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า:

ตัวควบคุมของตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าอัตโนมัติจะเปรียบเทียบแรงดันไฟฟ้าจริงกับค่าที่ตั้งไว้ และส่งสัญญาณข้อผิดพลาดที่ควบคุมแหล่งจ่ายไฟของตัวกระตุ้น เอาต์พุตจะถูกนำมาจากเอาต์พุตของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าหลังจากการลดแรงดันไฟฟ้าผ่านหม้อแปลงแรงดันไฟฟ้า ตัวแปลงกระแสไฟฟ้าควบคุมด้วยซิลิคอน (SCR) จะควบคุมแรงดันไฟฟ้าเอาต์พุตของตัวกระตุ้น

เมื่อแรงดันไฟฟ้าที่สร้างขึ้นต่ำกว่าจุดตั้งค่า ตัวควบคุมจะส่งสัญญาณข้อผิดพลาดที่ขยายออก ซึ่งจะลดมุมการยิงของ SCR ส่งผลให้แรงดันไฟฟ้าของตัวกระตุ้นเพิ่มขึ้น การเพิ่มขึ้นของแรงดันไฟฟ้าของตัวกระตุ้นทำให้กระแสสนามและฟลักซ์สนามเพิ่มขึ้น ดังนั้น แรงดันไฟฟ้าของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจึงเพิ่มขึ้นจนถึงจุดตั้งค่าของตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าอัตโนมัติ ซึ่งจะเกิดขึ้นเมื่อโหลดบนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเพิ่มขึ้น

หากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าทำงานภายใต้โหลดเบาหรือไม่มีโหลด แรงดันไฟฟ้าอาจเกินค่าที่ตั้งไว้ เพื่อแก้ปัญหานี้ ตัวควบคุมจะส่งสัญญาณข้อผิดพลาดที่ขยายออก ซึ่งจะเพิ่มมุมจุดระเบิดของ SCR ส่งผลให้แรงดันไฟฟ้าของตัวกระตุ้นลดลง การลดลงของแรงดันไฟฟ้าของตัวกระตุ้นส่งผลให้กระแสสนามและฟลักซ์สนามลดลง การลดลงของฟลักซ์สนามจะส่งผลให้แรงดันไฟฟ้าขาออกของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าลดลง

เพื่อรักษาแรงดันไฟขาออกให้คงที่ ระบบกระตุ้นของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับจะต้องปรับตามการเปลี่ยนแปลงอย่างกะทันหันของโหลด ซึ่งตรงนี้เองที่ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าอัตโนมัติ (AVR) เข้ามาช่วย AVR ควบคุมกระแสของสนามกระตุ้นและปรับเปลี่ยนแรงดันไฟขาออก อย่างไรก็ตาม สิ่งสำคัญคือต้องทราบว่าในระหว่างความผันผวนที่รุนแรง AVR อาจไม่ตอบสนองอย่างรวดเร็วตามที่จำเป็น

ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าที่ตอบสนองเร็วซึ่งใช้หลักการโอเวอร์ชูตจะใช้เพื่อให้ได้การตอบสนองที่รวดเร็ว ตามหลักการนี้ เมื่อโหลดเพิ่มขึ้น แรงดันไฟฟ้ากระตุ้นก็จะเพิ่มขึ้นด้วย อย่างไรก็ตาม ก่อนที่แรงดันไฟฟ้าจะถึงค่าที่สอดคล้องกับการกระตุ้นที่เพิ่มขึ้น ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าจะลดการกระตุ้นลงให้เหลือค่าที่เหมาะสม วิธีนี้ช่วยให้มั่นใจได้ว่าแรงดันไฟฟ้าจะอยู่ในช่วงที่ต้องการและป้องกันไม่ให้ระบบเสียหาย

3.การประยุกต์ใช้เครื่องควบคุมแรงดันไฟฟ้าอัตโนมัติ:

มันควบคุมแรงดันไฟฟ้าของระบบเพื่อให้เครื่องจักรทำงานใกล้เคียงกับเสถียรภาพมากขึ้น

เมื่อเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับหลายเครื่องทำงานแบบขนาน เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเหล่านั้นจะแบ่งปันภาระปฏิกิริยาระหว่างกัน

เครื่องควบคุมแรงดันไฟฟ้าอัตโนมัติช่วยลดแรงดันไฟเกินที่เกิดจากการสูญเสียโหลดกะทันหันในระบบ

ภายใต้สภาวะผิดพลาด จะช่วยเพิ่มการกระตุ้นของระบบเพื่อให้แน่ใจว่ามีพลังงานซิงโครนัสสูงสุดในระหว่างการล้างความผิดพลาด