تحقیق تنظیم کننده اتوماتیک ولتاژ
موضوع پروژه:
تنظیم کننده اتوماتیک ولتاژ
مربوط به دروس:
سیستم های تلویزیون
- ژنراتور سنکرون (6 و 4)
در این فصل ابتدا به شرح ساختمان داخلی ژنراتور سنکرون می پردازیم و سپس مدل ریاضی و مدار معادل آن مطرح می شود.
- ساختمان داخلی و اصول کار:
هر ماشین الکتریکی و الکترونیکی دارای دو قسمت می باشد، یک قسمت گردنده به نام موتور و دیگری قسمت ساکن، استاتور و رتور به وسیله یک فاصله هوایی کوچک از یکدیگر جدا شده اند. استاتور یک استوانه توخالی است و از مواد فرومغناطیسی ساخته شده است. درون استاتور شیارهای طولی تعبیه شده است. این استوانه تو خالی از ورقه های نازک به هم چسبنده به وجود می‌آید، درون شیارها کلافهای سیم پیچ قرار می گیرند و طوری به هم اتصال داده شده اند که سیم پیچ جداگانه را تشکیل می دهد. لذا استاتور هم درون شیارهای خود سیم پیچ ها را جای می دهد و هم برای میدان مغناطیسی حاصله ای ار رتور یک مسیر برگشتی با مقاومت مغناطیسی کم ایجاد می‌کند. رتور نیز استوانه تو پر بوده و از مواد فرومغناطیسی ساخته شده است، سیم پیچ تحریک بر روی رتور قرار دارد و این سیم پیچ به منبع تغذیه DC موسوم به تحریک کننده متصل می شود. عمل سیم پیچ تحریک ایجاد یک میدان مغناطیسی قوی است و چون رتور می تواند درون استاتور بچرخد لذا این میدان سیم پیچ استاتور را قطع کرده و بر طبق قانون القای فارادی در آنها ولتاژ القا می‌کند. رتور استاتور طوری طراحی می شوند که هنگام گردش رتور تحت سرعت ثابتی در هر یک از سیم پیچ ها استاتور ولتاژی سینوسی القا شود. این سه ولتاژ از نظر دامنه با یکدیگر برابر بوده و فقط با یکدیگر 120 درجه اختلاف فازی زمانی دارند. اگر این سه سیم پیچ استاتور را به صورت سه فاز به هم متصل کنیم یک مولد سه فاز خواهیم داشت. باید دانست که به خاطر ملاحظات عملی سیم پیچ های استاتور بهصورت ستاره به یکدیگر متصل می شوند. ایده اصلی عملکرد یک ژنراتور را می توان توسط بحث درباره ولتاژ القا شده در آرمیچر یک ژنراتور سنکرون ساده تکفاز از روی شکل 1-1 درک کرد. شکل 1-1 مولد سنکرون مقدماتی سیم پیچ میدان تحریک (سیم پیچ رتور) توسط یک جریان مستقیم که توسط جاروبکهای لغزنده روی کلکتور وارد سیم پیچی می شوند تغذیه می شوند. سیم پیچی آرمیچر نیز شامل یک کلاف N دروری است که سطح مقطع آن در محیط داحخلی استاتور جای داده شده است. مفتول هائی که دو طرف این کلاف را تشکیل می هند موازی محور ژنراتور بوده و با یکدیگر سری شده اند. رتور با سرعت ثابت توسط یک منبع قدرت مکانیکی که به محور ژنراتور متصل است می چرخد مسیر شار مغناطیسی درشکل به صورت نقطه چین رسم شده است. توزیع چگالی شار در B در فاصله هوائی تابعی از زاویه پیرامون فاصله هوائی است که در شکل a-2-1 نشان داده شده است. توزیع موج چگالی شار را می توان با شکل دادن صحیح صفحات قطبها به صورت سینوسی درآورد. هنگامی که رتور می چرخد شار موجی شکل توسط دو طرف کلاف () جاروب می شود. ولتاژ منتجه کلاف در شکل b-2-1 که یک تابع زمانی است دارای شکل موجی شبیه موج چگالی شار B می باشد. شکل 2-1- توزیع چگالی ولتاژ تولید شده در نتیجه یک دور چرخش کامل رتور دو قطبی یک سیکل کامل ولتاژ در آرمیچر القا می شود. از این رو فرکانس ولتاژ بر حسب سیکل بر ثانیه (هرتز) مساوی گردش رتور در ثانیه است یعنی فرکانس الکتریکی با سرعت مکانیکی همزمان (سنکرونیزه) شده است و بدین علت چنین ماشین هایی را سنکرون می گویند یک ماشین سنکرون دو قطبی باید 3000 درو در دقیقه بچرخد. تا ولتاژی با فرکانس 50 هرتز تولید نماید. بسیاری از ماشین های سنکرون دارای قطب های بیشتر از دو می باشد. شکل 3-1 یک مولد چهار قطبی تک فاز مقدماتی را نشان می دهد. شکل 3-1 مولد سنکرون مقدماتی چهار قطبی کلافهای میدان طوری متصل ده است که قطب ها به طور متناوب پلاریته شمال و جنوب دارد. توزیع شار در دو سیکل پیرامون محیط آرمیچر مانند شکل 4-1 می باشد. شکل 4-1 توزیع چگالی شار در یک ژنراتور سنکرون چهارقطبی سیم پیچی آرمیچر شامل دو کلاف و می باشد که به طور سری به هم متصل شده اند. پهنای هر کلاف نصف طول موج شار می باشد. در این حالت ولتاژ تولید شده دو سیکل کامل را در هر چرخش رتور طی می‌کند. فرکانس ولتاژ تولید شده دو برابر سرعت چرخش بر ثانیه است. (بر حسب هرتز) رتورهای نشان داده شده در شکل های 1-1 و 1-3 دارای قطب برجسته با سیم پیچی متمرکز می باشد شکل 5-1 رتوری با قطب های غر برجسته (استوانه ای) را نشان می دهد. شکل 5-1- مولد سنکرون دو قطبی با رتور قطب صفر سیم پیچی میدان توزیع شده در شیارها قرار دارد و طوری پیچیده شده تا تولید یک میدان سینوسی در فاصله هوایی بنماید. بعلت مزایای سیستم سه فاز در تولید، انتقال و مصرف، در قدرت های زیاد از مولد های سنکرون سه فاز استفاده می شود. برای تولید یک مجموعه سه فازه که فازها به اندازه 120 درجه الکتریکی در زمان با هم فاصله دارند باید از سه کلاف که 120 درجه الکتریکی باهم فاصله دارند استفاده کرد. در شکل 6-1 یک ماشین دو قطبی سه فاز با یک کلاف در هر فاز را نشان می دهد. فازها توسط N و S مشخص شده اند. «فهــرست»
| 1-ژنراتور سکنرون | |
| 1-1 ساختمان ژنراتور | |
| 2-تحریک | |
| 1-2 مقدمه | |
| 2-2 انواع متداول تحریک | |
| 1-2-2 تحریک مستقیم | |
| 2-2-2- تحریک بدون جاروبک | |
| 3-تنظیم کننده سریع ولتاژ | |
| 4- اصول کار تنظیم کننده ها | |
| 1-4 بلوک دیاگرام | |
| 2-4 اندازه گیری ولتاژ | |
| 3-4 ولتاژ مرجع |
تحقیق تنظیم کننده اتوماتیک ولتاژ
