کوزیمات N+ یا رگولاتور ولتاژ ژنراتور
AvkCosimat N+ Voltage Regulator
کوزیمات ( رگولاتور ولتاژژنراتور ) چیست؟
کوزیمات، که گاه رگولاتور ولتاژ نیز خوانده شدهاست، یک دستگاه الکترونیکی است که، در صنعت برق و الکترونیک صنعتی، کاربرد دارد.کار این وسیله، کنترل ولتاژ خروجی ژنراتورهای سنکرون و آسنکرون سه فاز، که هموارهاز چالش های صنعت برق بوده، می باشد.از آنجا که، در ژنراتورهای قدیمی تر و اولیه،از مگنت ثابت، استفاده می شد، ولتاژ خروجی کاملا وابسته به سرعت گردش و میزانفاصله هوایی بین قطب تا استاتور، بود و با بارگیری ژنراتور، ولتاژ خروجی دستخوشتغییر می شد. این وسیله، که به خودی خود٬ یک سیستم اندازه گیری، کنترلی کامل است٬تنظیم و کنترل ولتاژ ژنراتورهای نیروگاهی و ژنراتورهای سیار برق٬ به ویژه زمانبارگیری ژنراتور و اوج بار است. در زمان بارگیری و اوج بار، مقاومت سیم پیچ هایداخلی ژنراتور، و همچنین، مقاومت سیم ها و شین های هادی، مشهود تر شده، و افتولتاژ روی این مسیرها، گاه غیر قابل صرف نظرکردن است. از اینرو، این وسیله، طراحیشده، تا بتواند به طور خودکار، افت ولتاژ ناشی از بارگیری کامل یا ناکامل یکژنراتور را، چه در حالت سنکرون، و چه در حالت غیر سنکرون، جبران نماید
Avk Cosimat N+ VoltageRegulator
.
فرآیند جبران افت ولتاژ، به این ترتیب است که،کوزیمات، که مدام در حال نمونه برداری از ولتاژ خروجی ژنراتور است، در صورت افتولتاژ ژنراتور، حتی در حد یکی دو ولت، آن را حس کرده، و در مدت زمانی که بستگی بهتنظیمات و نوع آن دارد٬ و پاسخ زمانی ماندگار نام میگیرد، جریان تحریک ژنراتور را،افزوده، در نتیجه شار میدان مغناطیسی منتشر شده از روتور، نسبت به قبل زیادتر شده٬و در نهایت٬ ولتاژ القا شده به استاتور، افزایش می یابد. این سیکل تا جایی انجاممی شود که مقدار ولتاژ خروجی ژنراتور٬ با ولتاژ نمونه داخل کوزیمات که قبلا تنظیمشده٬ برابر شود.
بدیهیست، این فرایند٬ می تواند روند مع را نیزطی کند! یعنی اگر ژنراتوری که زیر بار رفته، و کوزیماتش این روند را طی کرده٬ دچارکاهش بار٬ چه ناگهانی و چه با روندی نرم٬ کوزیمات ، افزایش ناچیز ولتاژ خروجیژنراتور پس از کاهش بار را حس می کند٬ و به همان نسبت٬ جریان تحریک سیم پیچ روتوررا کاهش می دهد. در نتیجه القای میدان مغناطیسی از روتور به استاتور ژنراتور٬ کاهشیافته٬ و ولتاژ القا شده در استاتور که همواره به بار وصل بوده٬ کاهش می یابد.
به این ترتیب٬ روند کنترل ولتاژ خروجی ژنراتور٬ دراختیار قرار می گیرد و می توان اطمینان حاصل کرد که ولتاژ ژنراتور در چرخهخودکنترلی، و دارای ثبات قرار گرفته است.
در گذشته٬ ولتاژ خروجی ژنراتورهای تحریک پذیر را٬توسط یک رئوستای بزرگ که جریان قطب را تنظیم می کرد٬ انجام می شد. این عمل، شبیهعملیست که بعدها٬ به کوزیمات سپرده شد. ولی در روش قدیمی، محدودیت های زیادی بود.از جمله داغ شدن آن رئوستا و سوختن آن در توان کشی های بالاتر٬ ناکارآمدی برای استفادهدر ژنراتورهای بزرگ و خیلی بزرگ نیروگاهی، و عدم خاصیت خودکنترلی، از آن جملهمعایب است.
چگونگی کار کوزیمات
از آنجا که روش رئوستایی ، و همینطور، کنترل اهمیکجریان سیم پیچ، و همینطور استفاده از نیمه هادی ها به جای رئوستا، در توانهایبالا، به دلایل گفته شده و همچنین راندمان پایین و حرارت تولید شده زیاد٬ متصورنیست٬ در کوزیمات، از روش دیگری استفاده می شود تا کار رئوستا را٬ بدون ایجادمعایب مذکور٬ شبیه سازی کند.
کوزیمات، از روش PWM برای کنترل جریان سیم پیچ روتور یاقطب ژنراتور، استفاده می کند. در این روش٬ یک فرکانس پایه وجود دارد که اسیلاتورمدار آن را می سازد. این فرکانس٬ طی یک سری فرآیند، از جمله مقایسه و ترکیب بافرکانس دیگری که اختلاف فاز قابل کنترل نسبت به اسیلاتور دارد٬ و گذر از مجموعه ایاز اشمیت تریگرها، به یک پالس مربعی که عرض آن، یعنی مدت زمان روشن بودن آن، کمتراز مدت زمان خاموش بودن آن است٬ می شود. سپس، مدارات فیدبک، با ترکیبی از فیلترهاو تقویت کننده ها٬ به مدارات مقایسه کننده مذکور ، وصل شده، به طوری که ، عرض پالستولید شده٬ به متغیر دیگری وابسته می شود. این متغیر٬ همان ولتاژ خروجی ژنراتوراست که باز هم از یک سری کاهش دهنده و برش دهنده گذر کرده٬ و افزایشش منجر به کاهشعرض پالس، و کاهشش منجر به افزایش عرض پالس می شود.
پالس تولید شده که طی فرآینده مذکور، که البتهپیچیده تر از آنچه گفته شد٬ است٬ در نهایت٬ به یک یا یک مجموعه، سوییچ های قدرت،یا نیمه هادی هایی که معمولاMOSFET یا FET یاTHYRISTOR است، اعمال شده٬ و ولتاژ دوسر سیم پیچ قطب، باهمان فرکانس اسیلاتور، و عرض پالس فراهم شده٬ تامین می شود. ولی چون مدت زمان روشنبودن در عرض پالس مذکور کمتر است، سیم پیچ فرصت نمی یابد تا جریانش را به سمت بینهایت سوق دهد. در نتیجه٬ جریان سیم پیچ، کنترل می گردد. ولی این پایان کار نیست.چون باید جریان قطب، یکنواخت شود تا در دوره خاموشی عرض پالس، ولتاژ خروجی ژنراتوردچار اعوجاج و کاهش و افزایش نشویم. اما این کار، توسط خود کوزیمات انجام نمی شود.بلکه، از آنجا که ، سیم پیچ دارای خاصیت القایی و مخالفت با قطع جریان است٬ درلحظه خاموش کردن نیمه هادی سوییچ و قطع جریان قطب ژنراتور از سوی کوزیمات، سیم پیچروتور یا قطب٬ ولتاژ زیادی به صورت مع ، دوسر خود ایجاد می کند که از قطع جریانجلوگیری کند که این ، هم منجر به صدمه زدن به کوزیمات و مدارات آن شده٬ هم اعوجاجایجاد می کند. برای رفع این مشکل٬ از دیود هرزگرد٬ یا دمپر، به صورت موازی و دربایاس مخالف دوسر سیم پیچ قطب یا روتور٬ استفاده می شود، که بعد از قطع جریان ازسوی کوزیمات٬ از ایجاد ولتاژ بیش از حد و مع دوسر سیم پیچ قطب٬ جلوگیری کرده٬ وبعلاوه٬ جریان را در جهتی که قبلا داشته٬ برقرار کرده٬ و به سیکل بعدی روشنی عرضپالس که در راه است٬ پیوند می دهد و جریان سیم پیچ قطب را یکنواخت می کند.
این دیودها٬ خارج از کوزیمات، و به موازات سیم پیچقطب، و در بایاس مخالف قرار می گیرد. در ژنراتورهای تحریک مستقل، این دیودها، درستروی محور روتور٬ در انتهای ژنراتور که به محرک مکانیکی متصل نیست٬ قرار داشته٬ وبا سرعتی که ژنراتور می چرخد٬ آن دیود نیز، می چرخد. از اینروست که٬ برخی عوام٬ بهآنها٬ دیود گردان نیز گفته اند.
انواع کوزیمات
Avk Cosimat N+ VoltageRegulator
در ایران، دو نوع از این دستگاه دیده شده است. یکی COSIMAT معمولی ودیگری با پسوند N+
درباره این سایت