تنظیم ولتاژ ژنراتور سنکرون از روشهای مستقیم و غیرمستقیم تشکیل شده است که هر کدام برای مدیریت و تنظیم ولتاژ ژنراتور سنکرون دارای مکانیزم های مختلفی هستند.
آنچه خواهید خواند
تعریف و معرفی ساختار ژنراتور سنکرون
ژنراتور سنکرون یا مولد همزمان، یکی از مهمترین تجهیزات در تولید انرژی الکتریکی است. این تجهیزات به طور گسترده در صنعت برق کاربرد دارند. چرا که برای تولید برق سهفاز جهت کاربرد در سیستمهای توزیع و انتقال قدرت بسیار مناسب هستند.
در ژنراتور سنکرون، تزریق جریان مستقیم (DC) به سیمپیچهای موجود در روتور، باعث ایجاد میدان مغناطیسی در آن میگردد. چرخش ایجاد شده در روتور سبب ایجاد میدان مغناطیسی دوّار میشود که ولتاژی را در سیمپیچهای استاتور القا میکند. فرکانس این ولتاژ القا شده سهفاز با سرعت چرخش روتور نسبت مستقیم دارد.
به دلیل همین نسبت مستقیم، این مولد به ژنراتور سنکرون یا ژنراتور هم زمان معروف است. ژنراتور سنکرون از بخش های مختلفی تشکیل شده است که روتور، استاتور، منبع تغذیه DC و محور محرک، جزو قسمت های مهم این ساختار هستند.
روتور بخش متحرک ژنراتور سنکرون است که شامل سیمپیچهای DC بوده و با گردش خود سبب ایجاد میدان مغناطیسی در ساختار میشود. بخش ثابت ژنراتور استاتور نام دارد، که شامل سیمپیچهای سهفاز بوده و وظیفه انتقال ولتاژ القا شده در این سیمپیچها به خروجی ژنراتور را بر عهده دارد.
همچنین، در ساختار ژنراتور سنکرون به یک منبع تغذیه DC، جهت تامین جریان مستقیم برای ایجاد میدان مغناطیسی در روتور، نیاز است. علاوه بر موارد ذکر شده، در این ساختار، روتور توسط یک محور محرک خارجی به گردش و حرکت درمیآید.
وش های تنظیم ولتاژ ژنراتور سنکرون
تنظیم ولتاژ ژنراتور سنکرون شامل روشهای مستقیم و غیرمستقیم است. هر یک از این روشها برای مدیریت و تنظیم ولتاژ ژنراتور سنکرون دارای مکانیزم های مختلفی هستند، که در ادامه به معرفی هریک از این روشها میپردازیم. طبیعتا هر یک از این روشها ویژگیها، نکات مثبت و منفی خاصی دارند. بنابراین، انتخاب مناسبترین روش بر اساس شرایط عملیاتی، دقت مورد نیاز، امکانات موجود و سایر پارامترها صورت میگیرد.
تنظیم مستقیم ولتاژ ژنراتور
تنظیم ولتاژ ژنراتور سنکرون به شکل مستقیم، یک روش دقیق برای تنظیم ولتاژ خروجی ژنراتور است. این روش اغلب برای اندازهگیری و تنظیم ولتاژ در ژنراتورهای سنکرون بزرگ و صنایعی مانند تولید انرژی، پتروشیمی و سایر صنایعی که نیازمند ولتاژ پایدار و مطمئن هستند و همچنین برای اطمینان از عملکرد بهینه و مطلوب این تجهیزات استفاده میشود.
روشهای تنظیم غیرمستقیم ولتاژ
روشهای غیرمستقیم جهت تنظیم ولتاژ ژنراتور سنکرون شامل روشهایی مانند روش امپدانس سنکرون (EMF)، روش آمپر دور (MMF) و روش ضریب توان صفر (Potier) میباشد. این روشها از مکانیزم های مختلفی برای تنظیم ولتاژ ژنراتور استفاده میکنند. در ادامه به معرفی مختصر این سه روش میپردازیم:
- روش امپدانس سنکرون (EMF):
این روش شامل دو آزمایش مدار باز و اتصال کوتاه است. توسط این دو آزمایش امپدانس خالص ژنراتور، محاسبه شده و ولتاژ مناسب نسبت به ولتاژ تحریکی در حالت بار، معین و تنظیم میشود. - روش آمپر دور (MMF):
در این روش، تنظیم ولتاژ از طریق تحلیل میدان مغناطیسی ژنراتور انجام میگیرد. میدان مغناطیسی با تغییر جریان بار تغییر یافته و در نتیجه ولتاژ ژنراتور از طریق تحلیل تغییرات منحنی های میدان، محاسبه و تنظیم میشود. - روش ضریب توان صفر (Potier):
تنظیم ولتاژ ژنراتور سنکرون در این روش، از طریق اتصال ژنراتور به یک بار القایی یا خازنی با ضریب توان صفر انجام میگیرد. در نهایت به وسیله تحلیل نمودار های خروجی، ولتاژ دقیق ژنراتور سنکرون معین میشود.