رگولاتور خازنی
رگولاتور اصلاح ضریب قدرت یکی از اساسیترین اجزاء بانکهای خازنی با قدمتی تقریباً برابر با قدمت خازن است. علیرغم کاربردهای این وسیله، به جرأت میتوان گفت که مبهمترین و مرموزترین جزء یک بانک خازنی است. طبق تعریف مرسوم رگولاتور دستگاهی است که با اندازهگیری ضریب توان بار، به مقدار مورد نیاز خازن به مدار وارد مینماید.
این تعریف در عین جامعیت بسیار مبهم بوده، اطلاعاتی از چگونگی تنظیم و دیگر مشخصات ارائه نمیدهد.
- رگولاتور چگونه کار می کند؟
- نسبت c/k چیست؟
- تنظیم نادرست چه تأثیری در عملکرد رگولاتور دارد؟
- 3 به 11 به چه معنایی است؟
- تواتر سوییچینگ چگونه تعیین میشود؟
- اگر پلاریته PT به اشتباه وصل شود چه رخ میدهد؟
در این مقاله سعی شده تا اصول کلی و تئوریها تا حد امکان به صورت ساده بیان شود و تنها اصولی بیان شوند که در تمامی انواع رگولاتورهای آنالوگ، الکترونیکی و رگولاتورهای بسیار پیشرفته میکروپروسسوری مشترک هستند.
اصول کار رگولاتور:
فرض کنید بخواهیم به صورت دستی و به وسیله دستگاههای اندازهگیری توان اکتیو و راکتیو، ضریب توان را اصلاح نماییم. همچنین فرض مینماییم که 5 خازن همظرفیت کیلوواری نیز در اختیار داریم. روند تنظیم به شرح ذیل است:
مرحله 1: اندازهگیری توان اکتیو و راکتیو
مرحله 2: محاسبه ضریب توان با استفاده از رابطه
مرحله 3: محاسبه توان راکتیو مورد نیاز برای رسیدن به ضریب توان مطلوب
مرحله 4: تزریق Q کیلووار راکتیو به مدار
در اینجا دو حالت پیش میآید:
حالت 1: Q کیلووار معادل 3/8Qاست یعنی به سه پله و 0.8یک پله نیاز داریم ولی نمیتوانیم 0.8 یک پله را وارد مدار نماییم. دو انتخاب وجود خواهد داشت:
- وارد کردن 3 پله (به ضریب توان مطلوب نخواهیم رسید)
- وارد کردن 4 پله ( ضریب توان از مقدار تنظیمشده بزرگتر خواهد شد)
کدام راه حل مناسبتر است؟
حالت 2: Q کیلووار معادل 4/4Q یعنی به 4 پله و 0.4 یک پله نیاز داریم مجدداً مانند حالت قبل دو راه وجود دارد:
- وارد کردن 4 پله که منجر به ضریب توانی کوچکتر از مقدار تنظیمشده میگردد.
- وارد کردن 5 پله که به ضریب توان بزرگتری دست خواهیم یافت.
مجدداً این سوال پیش میآید که کدام مناسبتر است؟
فرض کنید که قبلأ مقداری خازن وارد مدار شده و ضریب توان از ضریب توان مطلوب بزرگتر است، لازم است تا فرضاً 1/2Q از خازنهای متصل، قطع شوند. یک خازن را قطع نماییم یا 2 خازن را؟
در رگولاتورها معمولاً مقدار راکتیو مورد نیاز را به مضربی از کوچکترین پله گرد مینمایند. دو مثال زیر دو حالت متفاوت تصمیمگیری و عملکرد رگولاتور را نشان میدهد:
- اگر در رگولاتوری 3/4 پله مورد نیاز باشد 3 پله وارد، و اگر 3/6 پله مورد نیاز باشد 4 پله وارد میگردد.
- رگولاتور دیگری به جای 3/7 پله، 4 پله و به جای 3/69 پله، 3 پله وارد مینماید.