رگلاتور خازنی

پاور-انالیزر-رگولاتور بلوک آلمان	رگلاتور خازنی پارس دیجیتال
رگولاتور PKC	رگولاتور خازنی LOVATO
رگولاتور-خازنی	رگولاتور-خازنی (1)رگلاتور خازنی سرکیوتار

رگلاتور اصلاح ضريب قدرت يكي از اساسي‎‎ترين اجزاء بانكهاي خازني با قدمتي تقريبا برابر با قدمت خازن است . علي رغم كاربردهاي اين وسيله ، به جرات مي‎توان گفت كه مبهم‎‎ترين و رازآلودترين جزء يك بانك خازني است .

طبق تعريف مرسوم "رگولاتور دستگاهي است كه با اندازه گيري ضريب توان بار، به مقدارمورد نياز خازن به مدار وارد مي‎نمايد."

اين تعريف درعين جامعيت بسيارمبهم بوده و اطلاعاتي ازچگونگي تنظيم وديگرمشخصات ارائه نمي‎دهد.

هدف اين مقاله پاسخ به سئوالاتي مانند :

رگولاتورچگونه كارمي‎كند؟

نسبت C/K چيست ؟

تنظيم ناصحيح چه تاثيري درعملكرد رگولاتور دارد؟

3 به 11 به چه معنايي است ؟

تواتر سويچينگ چگونه تعيين مي‎شود ؟

اگرپلاريته PT. به اشتباه وصل شود چه رخ مي‎دهد؟

ومواردي شبيه به آن است .

در اين مقاله سعي شده تا اصول كلي وتئوريها تا سرحد امكان به صورت ساده بيان شود وتنها اصولي بيان شوندكه درتمامي انواع رگولاتورهاي آنالوگ ، الكترونيكي و رگولاتورهاي بسيار پيشرفته ميكروسسوري مشترك هستند.

مقاله به دوبخش تقسيم شده دربخش اول اصول وتئوريها بيان مي‎شوند و در بخش دوم اثر خطاهاي معمول درنصب وتنظيم رگولاتور به‎‎‎صورت سئوال وجواب مطرح مي‎شوند.



بخش اول

اصول كار رگولاتور:

فرض كنيد بخواهيم بصورت دستي و به‎‎‎وسيله دستگاه‎‎هاي اندازه‎‎گيري توان اكتيو و راكتيو، ضريب توان را اصلاح نماييم همچنين فرض مي‎نماييم كه 5 خازن هم ظرفيت q كيلوواري نيز در اختيار داريم روند تنظيم به شرح ذيل است :

مرحله 1) اندازه‎‎گيري توان اكتيو و راكتيو

مرحله 2) محاسبه ضريب توان با استفاده ازرابطه

مرحله 3) محاسبه توان راكتيو موردنياز براي رسيدن به ضريب توان مطلوب مرحله 4) تزريق Q كيلووار راكتيو به مدار



در اينجا دو حالت پيش مي‎آيد:

حالت الف ) Q كيلووار معادل q 8/3 است يعني به سه پله و8/0 يك پله نياز داريم ولي نمي‎توانيم 8/0 يك پله را وارد مدار نماييم . دو انتخاب وجود خواهد داشت :

*- وارد كردن 3 پله ( به ضريب توان مطلوب نخواهيم رسيد )

*- وارد كردن 4 پله ( ضريب توان از مقدار تنظيم شده بزرگتر خواهد شد)

كدام راه حل مناسبتراست ؟

حالت ب ) Q كيلووار معادل q 4/4 يعني به 4 پله و4/0 يك پله نياز داريم مجددا مانند حالت الف دو راه وجود دارد.

*- وارد كردن 4 پله كه منجر به ضريب تواني كوچكتر از مقدار تنظيم شده مي‎گردد.

*- وارد كردن 5 پله كه به ضريب توان بزرگتري دست خواهيم يافت.

مجددا اين سئوال پيش مي‎آيد كه كدام مناسبتراست ؟

چنين وضعيتي دقيقا در رگولاتور نيز رخ مي‎دهد.

فرض كنيد كه قبلأ مقداري خازن وارد مدار شده و ضريب توان اندازه گيري شده (محاسبه شده ) ازضريب توان مطلوب بزرگتر است ، لازمست تا فرضا q 2/1 ازخازنهاي متصل، قطع شوند. يك خازن را قطع نماييم يا 2 خازن را؟

دررگولاتورها معمولا مقدار راكتيو مورد نياز را به مضربي ازكوچكترين پله گرد مي‎نمايند. دو مثال زير دو حالت متفاوت تصميم گيري وعملكرد رگولاتور را نشان مي‎دهد .

* در رگولاتوري اگر4/3پله مورد نياز باشد 3 پله وارد، واگر 6/3 پله مورد نياز باشد 4 پله وارد مي‎گردد

*-رگولاتور ديگري بجاي 7/3 پله ، 4 پله وبجاي 69/3 پله ، 3 پله وارد مي‎نمايد.

همانگونه كه مشخص شد بايد در تنظيم واصلاح ضريب توان درصدي خطا را بپذيريم.

در اينجا اين سئوال مطرح مي‎شود كه :

*- چه ميزان خطا مجاز است ؟

*- اين خطا به چه عواملي بستگي دارد؟

*- چگونه مي‎توان آنرا كنترل كرد؟

پاسخ به دو سئوال نهايي بسيار آسان است " ظرفيت كوچكترين پله".

چون كل راكتيو موردنياز به مضربي ازكوچكترين پله گرد مي‎شود هر چه اين عدد كوچكتر باشد خطا كمتراست : ولي كوچك ساختن پله اول موجب استهلاك تجهيزات ، افزايش تعداد قطع و وصل ها ، ايجاد شوك وتنشهاي الكترومكانيكي و اختلالات الكترومغناطيس مي‎گردد.

براي دست يابي به پاسخ سئوال اول " چه ميزان خطا مجاز است ؟ " كه متناظر سئوال " ظرفيت كوچكترين پله چگونه تعيين مي‎گردد؟" به راهنماي طراحي بانكهاي خازني شركت فراكوه مراجعه نماييد.

نسبت C/K چيست وچگونه تعريف مي‎شود؟

نسبت C/K درواقع تعيين كننده دقت يا خطاي تنظيم است. معمولأ ميزان خطا متناسب با ضريبي بين 5/0 الي 65/0 كوچكترين پله بانك خازني است .

دررگولاتوري كه مبناي خطا 65/0 كوچكترين پله است : بجاي 67/5 برابر كوچكترين پله(0.65*q) ،6 برابر كوچكترين پله(6*q) به مدار وارد مي‎گردد وبجاي 4/5 برابر كوچكترين پله (5.4*q)،5 برابر كوچكترين پله(5*q) وارد مدار مي‎گردد.

درابتداي مقاله فرض شد كه دستگاههاي اندازه گيري توان اكتيو و راكتيو دراختيار داريم. دررگولاتور ازجريان اكتيو و راكتيو براي كنترل و تصميم گيري استفاده مي‎شود و بجاي آنكه توان راكتيو مورد نياز با ظرفيت كوچكترين پله مورد مقايسه قرارگيرد جريان راكتيو بار با جريان راكتيو كوچكترين پله مورد مقايسه قرارمي‎گيرد، حد خطا نيز بجاي 65/0 توان كوچكترين پله(0.65*q) ، معادل 65/0 برابر جريان راكتيو كوچكترين پله(0.65*Ic) خواهدبود.

ازطرفي جريانها ازطريق ترانس جريان كاهنده اندازه گيري مي‎شوند لذا اگر ظرفيت كوچكترين پله Q كيلو وار باشد بااتصال آن به شبكه جريان راكتيوي برابر به شبكه تزريق مي‎شودوپس از عبور از CT در مدار داخلي رگولاتور جريان (K نسبت تبديل ترانس جريان ) اندازه گيري مي‎شود.

با اتصال كوچكترين پله به شبكه در رگولاتور جريان اندازه گيري مي‎شود .

پس حد خطا بصورت زير كه فرم آشناي C/K است تبديل مي‎گردد

C/K =