Gerador de regulação de tensão: Como funciona e por que é importante

Um gerador é confiável e de alta qualidade quando gera energia eficiente e de alto nível. Sua confiabilidade depende principalmente do sistema de regulação de tensão. Ele foi projetado para manter sua saída elétrica independentemente da carga flutuante. Se o seu sistema de regulação não for mantido, isso levará a uma variabilidade de carga perigosa. Como resultado, isso destruirá seus aparelhos sensíveis e equipamentos críticos. Neste guia, você lerá sobre o mecanismo de regulação de tensão e seu princípio de funcionamento detalhado. Você também lerá sobre sua importância na proteção de seu maquinário caro. No final deste guia por HuaQuan, você poderá decidir sobre o sistema perfeito para o seu Gerador de regulação de tensão.

O que é regulação de tensão em um gerador?

Para entender o que é a regulação de tensão em um gerador, você deve conectá-lo à fonte de alimentação. Uma configuração de instalação de gerador de regulação é projetada para manter os resultados de tensão nos terminais do alternador. Funciona de forma independente, sem sofrer influência da carga elétrica, temperatura, ou velocidade de corrida.

Se você não regular e conectar um aparelho de alta capacidade, diminuirá a tensão do gerador instantaneamente. Isso formará uma situação chamada apagão. De forma similar, se você ligar esse aparelho, isso causará um aumento na carga de tensão.

Tradicionalmente, os usuários costumavam lidar com essa situação manualmente. Era necessário um técnico humano para monitorar o voltímetro e ajustar a tensão reiniciando os reostatos no voltímetro. A regulação de tensão de forma manual não é mais utilizada em atividades industriais e comerciais de grande escala. Necessitava de extenso trabalho humano e estava altamente exposto a erros humanos.

No mundo moderno, as indústrias mundialmente reconhecidas regularizam a Regulação Automática de Tensão (AVR). Um AVR é ​​um dispositivo elétrico que mantém os resultados de tensão e desarma o campo magnético interno do gerador. Isso manterá a saída de tensão dentro de uma faixa aceitável (dentro de ±1% a ±2% da tensão necessária). Sistemas comuns incorporados ao moderno Geradores para manter a tensão incluem os AVRs acionados por Shunt, Gerador de ímã permanente individual (PMG) sistemas, e enrolamento auxiliar (PARA) sistemas. Cada um desses sistemas possui recursos específicos em relação ao tempo e ao desempenho.

Como funciona o gerador de regulação de tensão

Se você deseja conhecer o princípio de funcionamento detalhado da regulação de tensão em um gerador, você precisa saber como funcionam os componentes internos de um gerador. Estes incluem o estator (fios enrolados não móveis), o rotor (um eletroímã girando com velocidade constante), e o excitador. A geração de energia ocorre quando um campo magnético é girado dentro das bobinas estacionárias. Este processo produz corrente elétrica. Sua força depende de quão forte é o campo magnético produzido no rotor.

Nesta situação, um regulador automático de tensão (AVR) desempenha seu papel central como o cérebro. Funciona em um sistema de feedback. Primeiro, ele detecta fios enrolados conectados aos terminais do estator para avaliar a quantidade de tensão usada para suportar seu local. Próximo, ele compara esta tensão calculada com um valor alvo. Por exemplo, um valor alvo para uma unidade residencial é 240 V ou 480 V para uso comercial.

Se você conectar um grande aparelho industrial, o gerador enfrenta uma carga pesada. Os resultados de tensão do gerador diminuirão. O AVR detecta esta queda de tensão. Compensa a situação e aumenta a excitação para corrente contínua. Consequentemente, otimizará o campo magnético do rotor. Quando um forte campo magnético é formado, ele transcende os fios enrolados e aumenta a tensão de volta ao valor alvo.

Por outro lado, quando você desliga um motor industrial, haverá um grande aumento na carga elétrica. O AVR detectará esta situação e diminuirá a excitação da corrente contínua para o rotor giratório. Como resultado, forma um campo magnético fraco e traz a tensão de volta ao valor requerido. O processo de detecção e ajuste ocorre em menos de um segundo. Isso leva a uma simplificação, gráfico de tensão estável.

Por que o gerador de regulação de tensão é importante

Você não pode ignorar ou negar a importância de um sistema de regulação bem conservado em um gerador. Os fabricantes projetam dispositivos modernos para funcionar dentro da faixa estrita de tensão.

As flutuações de tensão têm um impacto negativo nas máquinas caras. Quando a carga de tensão cai abaixo do necessário, os motores elétricos precisam consumir mais corrente para suportar a mesma quantidade de trabalho. Esta situação de subtensão afeta os compressores HVAC, bem como as correias transportadoras instaladas em diferentes instalações.

Esta grande quantidade de corrente criada leva à superprodução de calor que derrete os fios isolados. Como resultado, o motor queima completamente. Em uma situação completamente oposta, quando há um pico de tensão acidental, age como uma forma de onda repentina de eletricidade. Esta situação de sobretensão normalmente afeta o circuitos de silício, Iluminação LED, computadores, e painéis digitais.

Quando você mantém e supervisiona a carga de tensão adequada, bem como a saída, permitirá que você evite situações destrutivas. Você deve controlar essas atividades quando estiver lidando com hospitais que envolvam equipamentos médicos. Em hospitais, ventiladores e ressonâncias magnéticas precisam de uma fonte de alimentação constante e sua carga deve ser regulada para evitar catástrofes. De forma similar, em centros de dados, você não pode permitir uma flutuação de tensão nem por um momento. Isso corromperá todos os sistemas e desperdiçará seus pesados ​​investimentos. Um AVR protege sua infraestrutura fornecendo regulação de tensão.

Métodos comuns de regulação de tensão em geradores

Os sistemas que conseguem regulação de tensão em geradores são diferentes. Eles variam de acordo com o modelo, tamanho, peso, e aplicação do dispositivo.

Tradicionalmente, reguladores mecânicos foram usados ​​para conseguir a regulação nos geradores. Eles usaram peças móveis (como contatos com mola e solenóides) para ligar e desligar os resistores do circuito baseado em excitador. Embora eles tivessem velocidade rápida, eles detectaram e solucionaram a situação tarde. Também, eles exigiam que um técnico humano calibrasse seus valores para obter precisão.

Geradores modernos dependem da regulação automática de tensão (AVR) sistemas. Esses dispositivos elétricos utilizam componentes feitos de semicondutores. Estes incluem tiristores e transistores. Eles regulam a corrente de excitação sem usar peças móveis. O sistema AVR possui vários métodos diferentes.

• Excitação Baseada em Shunt: Extrai a potência operacional da saída básica do gerador. Durante um grande curto-circuito, a saída de tensão flutua e faz com que o AVR perca a potência inicial e pare de produzir o campo magnético.
• Gerador de ímã permanente (PMG): Perfeito para aplicações específicas de missão. PMG é um separado, alternador magnético de pequeno porte que é adicionado ao eixo para manter a energia fornecida ao AVR. AVR permite uma limpeza, fonte de alimentação estável de eletricidade. No entanto, adiciona um preço significativo ao gerador.
• Enrolamento Auxiliar (PARA): Desempenha o papel de intermediário. É um isolado, bobina proposital que está conectada à parte estacionária para apoiar o AVR. Prova ser um curto-circuito melhor do que um sistema baseado em shunt. Também é acessível em comparação com o sistema PMG.

Solução de problemas do gerador de regulação de tensão

Os sistemas de regulação de tensão de alta qualidade podem enfrentar falhas. Os problemas mais comuns que os operadores enfrentam incluem subtensão, sobretensão, ou uma situação de tensão de oscilação que flutua para cima e para baixo repetidamente. Você pode detectar um AVR problemático observando diferentes sinais. Isso inclui cintilação de luz, funcionamento interrompido de sistemas UPS, ou o disparo de alarmes em painéis digitais. Quando você está decidindo sobre o assunto, você deve ter muito cuidado.

Um especialista começará a diagnosticar o problema avaliando a velocidade do motor. A tensão e a frequência têm o link mais próximo. Se um motor funcionar em ritmo lento, produzirá baixa tensão. Se a rotação do motor for mantida em uma rotação ideal, o AVR ganha foco. Os especialistas inspecionam os fios para verificar se há conexões soltas, danos às vibrações, ou corrosão devido à operação constante. Se a fiação parece perfeita, a unidade AVR pode enfrentar componentes internos explodidos. Geralmente, os AVRs são difíceis de substituir e reparar nas instalações. Se os resultados do teste mostrarem falhas no AVR, você deve substituí-lo urgentemente.

Nota Final!

Um sistema automatizado bem regulamentado gerador de regulação de tensão sistema é o protetor oculto que protege todo o seu sistema elétrico. Quando você mantém a carga elétrica e os campos magnéticos internos, um AVR converte energia bruta em um ambiente seguro, fornecimento protegido de eletricidade.

Se você precisa de um AVR primário acionado por shunt para um Lar-unidade baseada ou uma unidade completamente individual, ou seja, Sistema PMG para um data center, você deve selecionar e manter a tecnologia de regulação de tensão correta. Isso manterá seu motor seguro quando a rede quebrar.

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