رگولاتور خازني چيست؟

رگولاتور خازني چيست؟

يک رگولاتور خازني را مي توان به مثابه يک مغز متفکر در داخل بانک هاي خازني در نظر گرفت. ويژگي مهم رگولاتورهاي خازني که آن ها را شبيه به مغز انسان کرده است، توانايي تصميم گيري و مديريت در سيستم هاي خازني مي باشد. رگولاتور خازني داراي ساختاري متشکل از اجزاي الکترونيکي و ميکرو پروسسورها مي باشد و از اين رو مي تواند دستور و فرمان قطع يا وصل پله هاي خازني را صادر نمايد. اين رگولاتورها براي ارسال فرمان قطع و وصل خازن ها نياز به کنتاکتور دارند. به طور کلي يک سيستم بانک خازني براي فعاليت هاي خود نه تنها به رگولاتور هاي خازني بلکه به کنتاکتورها نيز نيازمند است. به همين دليل است که به اين تجهيزات، اجزاي حياتي تابلوهاي برق خازني گفته مي شود. رگولاتور خازني علاوه بر کنترل و تصميم گيري در داخل يک سيستم بانک خازني، وظيفه نگهداري و محافظت از آن را نيز بر عهده دارد. البته شيوه محافظت به نوع و مدل رگولاتورها نيز بستگي دارد و مي تواند متفاوت باشد.

از آنجايي که انواع گوناگوني از رگولاتورها موجود ميباشند، وظيفه هر رگولاتور خازني نيز در تابلوي برق متفاوت و منحصر به فرد است و به همين دليل در هنگام انتخاب رگولاتور مورد نياز براي تابلوي خود بايد دقت کنيد که مناسب ترين و کاربردي ترين رگولاتور را انتخاب نماييد. به طور کلي اگر مي خواهيد يک تابلوي برق طراحي کنيد ابتدا بايد با تجهيزاتي که در آن به کار گرفته مي شود، آشنا باشيد بدانيد که تفاوت و اهميت رگولاتورهاي به کار رفته در يک بانک خازني در چيست.

رگولاتور خازني چيست؟

رگولاتور خازني چيست؟

 

عملکرد رگولاتورها

 

 انواع رگولاتور خازني را مي توان از قديمي ترين تجهيزات الکترونيکي دانست که کاربرد وسيعي در طراحي و ساخت تابلوهاي برق دارند. پس از ساخت اين قطعات الکتريکي، پيشرفت تکنولوژي در صنايع و علوم گوناگون و حتي در پزشکي تسريع يافت. كاربرد هاي بيشمار انواع رگولاتور خازني موجب شد که آن ها در دستگاه ها و تجهيزات گوناگوني مورد استفاده قرار بگيرند. اين قطعات تصميم گيرنده در تجهيزات مانند يک انسان عمل مي کنند و بايد در لحظات حساس تصميم گيري بهترين تصميم را در دستگاه اتخاذ نمايند. رگولاتور خازني را مي توان يک قطعه بسيار باهوش با ساختاري الکترونيکي و ميکروپروسسوري دانست که قادر است و وظيفه دارد که پله هاي خازني موجود در بانک خازني را با فرمان ها و دستورهاي خود قطع يا وصل کند. اين قطعه براي ارسال فرمان و دريافت جواب آن به کنتاکتور نيازمند مي باشد. يک کنتاکتور مي تواند موجب حفظ تعادل و هماهنگي در داخل بانک خازني شود و فعاليت ها را كنترل نمايد. به همين دليل کنتاکتور نيز مانند رگولاتور از مهمترين اجزاي هر بانک خازني به شمار مي رود. همچنين رگولاتور خازني در درون بانک خازني وظيفه حفاظت از بانک را در برابر اختلالات دروني پس از ارسال دستورات بر عهده دارد. اين قطعه با استفاده از قدرت محاسباتي و مديريتي خود مي تواند به خوبي از بانک خازني در برابر آشفتگي ها محافظت نمايد.

رگولاتور خازني چيست؟

مغز متفکر مدار

 

با وجود ويژگي هاي بسيار زياد و استفاده هاي گوناگوني که از انواع رگولاتور خازني مي شود، به جرات مي توان بيان کرد که شيوه کارکرد و کاربرد رگولاتورها هنوز هم در هاله اي از ابهام است و نقاط رازآلود زيادي در رابطه با آن ها وجود دارد. در اين مقاله مي خواهيم در مورد رگولاتور خازني بيشتر بدانيم و با انواع و کاربردهاي مختلف آن آشنا شويم.

 

انواع رگولاتور خازني

 

اگرچه رگولاتور هاي خازني از قديمي ترين انواع تجهيزات الکترونيکي به شمار مي آيند اما همواره مدل هاي جديدتري از اين محصولات نيز به بازار عرضه مي گردد. به عنوان مثال رگولاتورهاي مدل Super PFR 06/PFR 12 از جديدترين انواع رگلاتور خازني به شمار مي آيند که داراي طراحي منحصر به فردي نيز مي باشند. اين مدل از رگولاتورها کاربري آسان و موثري داشته و براي بررسي به صورت دقيق وضعيت سيستم هاي هارمونيک مورد استفاده قرار مي گيرند. همچنين اين مدل از انواع رگولاتور خازني در يک سيستم اقدام به کنترل و قطع و وصل پله هاي خازني نيز مي کند. از ويژگي هاي بسيار زياد اين رگولاتورها مي توان به امکان تنظيم به صورت دستي و اتوماتيک و مديريت ديجيتالي اشاره کرد. همينطور آن ها مجهز به سنسورهاي اندازه گيري دما و سيستم هاي آلارم  مي باشند و داراي سيستم FCP  نيز هستند. از وظايف اين نوع از رگولاتور خازني مي توان به نقش محاسبه کننده و نمايشگري نيز اشاره کرد. اين رگولاتورها مي توانند تعداد پله هاي خازني و همين طور پارامترهاي ديگر را نمايش دهند و مقادير اثرگذار جريان و ولتاژ را با استفاده از نسبت هاي مثلثاتي محاسبه نمايند.

رگولاتور خازني چيست؟

يک مدار حاوي خازن

 

يکي ديگر از انواع رگولاتورهاي خازني، رگلاتور خازني مدل LOVOTO مي باشد که به طور کلي به منظور اصلاح قدرت خازن در انواع مدارهاي الکتريکي مورد استفاده قرار مي گيرد و مي تواند ميزان قدرت خازن را در شبکه تجهيز الکتريکي معين نمايد. اين رگولاتورها نسبت به ساير مدل ها داراي ويژگي هاي منحصر به فردي مي باشند. براي مثال آن ها داراي نمايشگر سه کاراکتري هستند که مي تواند اعداد را نشان دهد. همچنين توانايي تنظيم ضريب توان ميکروپروسسورها را دارا مي باشند. رگولاتور خازني مدل لووتو به صورت دو رله اي و همراه با پورت سريالي ساخته شده است و مي توان آن را برنامه ريزي کرد. همچنين امکان تست و تنظيم آن به وسيله کامپيوتر و به صورت اتوماتيک وجود دارد. حتما توجه داشته باشيد اگر خواستيد به تنظيم رگولاتورها در يک بانک خازني بپردازيد، بايد ولتاژ شبکه با ولتاژ در نظر گرفته شده براي رگولاتور خازني در هنگام ساخت برابر باشد. اگر اين ولتاژ برابر و يکسان نباشد ممکن است اختلالاتي در سيستم پديد بيايد که بايد نسبت به رفع آن ها اقدام نماييد. همچنين اگر براي تغذيه رگولاتورها از ترانسفورمرهاي جريان برق کمک مي گيريد بايد آن ها را حتما در ورودي اصلي برق قرار دهيد. تنها در اين صورت است که ترانسفورمرها قادر خواهند بود که هر دو جريان بار و خازن را اندازه گيري کنند.

انواع رگولاتورهاي ميکروپرسسوري از عمليات هاي بسيار پيچيده رياضي براي محاسبات مورد نياز خود استفاده مي نمايند. براي مثال يک رگولاتور خازني براي جداسازي اجزا و توان اکتيو و راکتيو و همچنين دامنه هارمونيک از معادلاتي که در علم رياضيات به تبديلات فوريه مرسوم هستند استفاده مي کند.

رگولاتور خازني چيست؟

يک برد الکتريکي

 

شيوه عملکرد يک رگولاتور خازني

 

اگر بخواهيد به شيوه دستي و با بهره گيري از تجهيزات اندازه گيري توان اکتيو و راکتيو، مقدار ضريب توان را اصلاح کرده و همچنين پنج خازن با ظرفيت يکسان نيز در اختيار داشته باشيد، بايد مراحل زير را پشت سر بگذاريد.

ابتدا بايد توان اکتيو و راکتيو را اندازه گيري نماييد. سپس با استفاده از رابطه هاي موجود اقدام به محاسبه ضريب توان کنيد. در مرحله سوم براي اصلاح مقدار ضريب توان لازم است که ابتدا مقدار توان راکتيو که براي رسيدن به توان دلخواه نياز است را محاسبه کنيد. توان راکتيو در واقع يک ولتاژ سينوسي متناوب است که به باري که به صورت کامل مقاومتي است، اعمال مي گردد و باعث به وجود آمدن يک جريان متناوب که تماما با ولتاژ هم فاز است مي شود. اين توان زماني اعمال مي گردد و در مدار اي سي به وجود مي آيد که تغييرات جريان در مدار با تغييرات ولتاژ در آن در يک زمان اتفاق نيفتند. در مرحله چهارم بايد به اندازه Q کيلو وارتوان راکتيو به مدار تزريق گردد. کيلو وار يا ولت-آمپر يکاي اندازه گيري توان راکتيو مي باشد. در اين مرحله ممکن است شاهد دو پيشامد باشيم. براي مثال در حالت اول ما به سه پله کامل و 0.8 از يک پله نياز داريم، زيرا هر کيلو وار برابر با 3.8 مقدار Q مي باشد. از آن جايي که نمي توان بخشي از يک پله را وارد مدار کرد، دو انتخاب پيش رو خواهيم داشت. اول اين که تنها 3 پله را وارد مدار کنيم که در اين صورت به توان دلخواه و موردنظر خود نخواهيم رسيد و انتخاب دوم که وارد کردن 4 پله است و در اين صورت نيز ضريب توان از آن چه ما مي خواستيم بيشتر خواهد شد. در حالت دوم هم وضعيت مشابهي پديد مي آيد. تنها تفاوت در اين است که هر کيلو وار برابر با 4.4 مقدار Q مي شود و ما بايد بين وارد کردن 4 پله و ضريب توان کمتر از توان مورد نظر و وارد کردن 5 پله و رسيدن به تواني بالاي حد انتظار، انتخاب نماييم. پرسش مهم در اين هنگام آن است که کدام يک از اين انتخاب ها مناسب تر هستند؟

رگولاتور خازني چيست؟

خازن ها

 

در رگولاتور خازني به طور معمول براي رسيدن به مقدار توان راکتيو مورد نظر، تعداد پله ها را به صورت مرسوم در رياضيات گرد مي کنند. يعني در شرايط بالا وقتي مقدار برابر 3.8 پله است بايد تعداد پله ها را به سمت بالا گرد کنيد و 4 پله وارد مدار کنيد و در صورتي که به 4.4 پله براي رسيدن به توان راکتيو مورد نظر نياز است بايد تعداد پله به سمت پايين گرده شده و 4 پله وارد مدار شود. در واقع ما در اين مرحله از تنظيم و اصلاح ضريب توان بايد درصدي از خطا را انتظار داشته باشيم. پرسش مهم اين است که ميزان خطاي مورد انتظار ما نهايتا چه مقدار است و به چه عوامل ديگري بستگي دارد و چگونه بايد تنظيم و کنترل شود؟ پاسخ به تمام اين سوالات به ميزان ظرفيت کوچک ترين پله خازني بستگي دارد. از آنجا که تمام توان راکتيو مورد نياز به شکل مضربي از کوچک ترين پله خازني گرد مي شود، هرچه اين مقدار عددي کمتر باشد خطاي ما نيز کمتر مي شود. البته بايد توجه داشته باشيد که هر چقدر پله خازني اول کوچکتر باشد باعث افزايش استهلاک تجهيزات مي شود و همچنين تعداد قطع شدن و وصل شدن هاي مدار نيز افزايش مي يابد. کوچک بودن پله خازني اول همچنين باعث به وجود آمدن شوک و برخي تنش هاي الکترو مکانيکي مي گردد و ممکن است باعث بروز اختلالات الکترومغناطيسي هم بشود.

رگولاتور خازني چيست؟

ظرفيت هاي گوناگون

 

به طور کلي در يک مدار الکتريکي خازن ها با هدف از بين بردن بار راکتيو متغير مصرف کننده در حالت هاي گوناگون اضافه مي شوند و براي کنترل آنها نيز از انواع رگولاتور خازني استفاده مي شود. در واقع خازن در مدار الکتريکي وظيفه دارد تا توان مورد نياز سلف را تامين نمايد. قطعه سلف به تنهايي نمي تواند با شبکه به تبادل توان راکتيو بپردازد و به همين علت است که خازن وظيفه تبادل اين توان را بر عهده مي گيرد. به کاري که خازن در چنين شرايطي انجام مي دهد و عملکرد آن در مدار به هنگام اصلاح، ضريب توان گفته مي شود. اتصال خازن در مدار الکتريکي به شيوه هاي گوناگوني صورت مي پذيرد اما از آنجا که معمولا در اين سيستم ها از انواع اجزاي ديگر مانند موتورها و ترانس ها نيز استفاده مي شود، و همچنين به تعداد و مقدار خازن متفاوتي نياز است معمولا توصيه مي شود که از روش متمرکز براي اتصال خازن استفاده شود.

همچنين ممکن است از برخي رگولاتورهاي تصحيح ضريب قدرت نيز در مدار استفاده گردد. رگولاتور خازني با استفاده از جريان اکتيو و راکتيو تصميم گيري کرده و سيستم را کنترل مي کند. اکثر بارهايي که در صنايع گوناگون وابسته به برق مورد استفاده قرار مي گيرند، از نوع سلفي مقاومتي هستند. بسياري از تجهيزات همچون موتورها و ترانس ها نيز داراي ويژگي سلفي مقاومتي مي باشند. اين ويژگي همچنين در کوره هاي القايي و مبدل هاي قدرت وجود دارد. حتي مبدل هاي قدرت همچون يكسوسازهاي تريستوري که داراي مدار کموتاسيون هستند نيز داراي خاصيت سلفي مقاومتي هستند. به طور کلي اين ويژگي سلفي است که باعث به وجود آمدن توان راکتيو در شبکه هاي توزيع برق مي شود. اين توان راکتيو مي تواند باعث بروز مشکلاتي مانند افزايش جريان و تلفات بيشتر شود و همچنين مقاطع سيم ها و کابل ها را نيز بزرگ تر مي کند.

استفاده از رگولاتور خازني در مدار و سيستم هاي الکتريکي باعث به وجود آمدن يک خروجي پايدار مي شود که موضوعي به ظاهر ساده اما بسيار مهم و با اهميت است. گاهي در مدارهاي الکتريکي اجزايي همچون IC ها و سنسورهايي وجود دارد که در صورت وجود 0.5 ولت اختلاف ولتاژ نيز ممکن است بسوزند و غير قابل استفاده گردند. همينطور استفاده از رگولاتور خازني در زمان هايي که مدار داراي بخش هاي گوناگوني مي باشد و هر يک از اين بخش ها به ولتاژ متفاوتي نياز دارد، باعث بي نيازي به استفاده از چند باتري مختلف در مدار مي شود.

guest
0 دیدگاه
بازخورد درون متنی
مشاهده همه نظرات