Funcionamento e aplicação do estabilizador de tensão (regulador automático de tensão)

Tensão automáticaReguladorregula a tensão da rede, gerador, transformador ou alimentador. Quando uma carga elétrica consome corrente da rede, gerador ou transformador, ocorre uma queda de tensão na linha ou cabo de transmissão. O meio de transmissão possui uma certa resistência e a queda de tensão infravermelha na linha de transmissão resulta em uma tensão menor na extremidade receptora. A queda de tensão na linha depende do fator de potência da carga. Cargas com menor fator de potência consomem mais corrente, resultando em maior queda de tensão.

É essencial manter a tensão de acordo com a tensão nominal da carga elétrica. Se a tensão de alimentação não estiver dentro da faixa de tensão nominal, o desempenho do equipamento elétrico se deteriorará. Um regulador de tensão é um dispositivo que controla a tensão de saída e a mantém dentro dos limites definidos.

1. Existem vários métodos usados ​​para regular a tensão de alimentação CA e CC:

A tensão de alimentadores de comprimentos iguais em um sistema CC é regulada por geradores compostos. No entanto, se os comprimentos dos alimentadores forem diferentes, a tensão é regulada por boosters de alimentação. Transformadores elevadores, reguladores de tensão indutivos, capacitores shunt, reguladores automáticos de tensão (AVRs), etc. regulam a tensão de alimentação CA. Depois de entender a necessidade dos reguladores de tensão, discutiremos como eles mantêm a tensão necessária.

2. Princípio de funcionamento do regulador de tensão:

O controlador do regulador automático de tensão compara a tensão real com o ponto de ajuste e emite um sinal de erro que controla a alimentação da excitatriz. A saída é obtida da saída do gerador após a redução de tensão através do transformador de tensão. O retificador controlado por silício (SCR) controla a tensão de saída da excitatriz.

Quando a tensão gerada é inferior ao ponto de ajuste, o controlador emite um sinal de erro amplificado, que reduz o ângulo de disparo do SCR, resultando em um aumento na tensão da excitatriz. O aumento na tensão da excitatriz leva a um aumento na corrente de campo e no fluxo de campo. Portanto, a tensão do gerador também aumenta até atingir o ponto de ajuste do regulador automático de tensão. Isso ocorre quando a carga do gerador aumenta.

Se o gerador estiver operando com carga leve ou sem carga, sua tensão pode exceder o valor definido. Para solucionar esse problema, o controlador emite um sinal de erro amplificado, que aumenta o ângulo de disparo do SCR, resultando em uma diminuição na tensão da excitatriz. A diminuição da tensão da excitatriz leva a uma diminuição na corrente de campo e no fluxo de campo. A diminuição do fluxo de campo, por sua vez, reduz a tensão de saída do gerador.

Para manter uma saída de tensão consistente, o sistema de excitação do gerador CA deve se ajustar a mudanças repentinas na carga. É aqui que entra o regulador automático de tensão (AVR). O AVR controla a corrente de campo do excitador e modifica a tensão de saída. No entanto, é importante observar que, durante flutuações severas, o AVR pode não responder tão rapidamente quanto necessário.

Um regulador de tensão de reação rápida baseado no princípio de overshoot é utilizado para obter uma resposta rápida. De acordo com esse princípio, quando a carga aumenta, a tensão de excitação também aumenta. No entanto, antes que a tensão atinja o valor correspondente ao aumento da excitação, o regulador de tensão reduz a excitação para o valor apropriado. Isso garante que a tensão permaneça dentro da faixa necessária e evita qualquer dano ao sistema.

3. Aplicação do regulador automático de tensão:

Ele regula a voltagem do sistema para aproximar a máquina de uma operação estável.

Quando vários alternadores são operados em paralelo, eles compartilham a carga reativa entre eles.

O regulador automático de tensão reduz a sobretensão causada pela perda repentina de carga no sistema.

Em condições de falha, ele aumenta a excitação do sistema para garantir que a potência síncrona máxima esteja disponível durante a eliminação da falha.