رگولاتور خازنی چیست؟ ضریب توان رگولاتور؟

معرفی

رگولاتور خازنی قسمت اصلی فرمان دهنده ( مغز متفکر) خازن است که در بانک های خازنی وجود دارد. این مغز متفکر همچون مغز انسان عمل کرده و مانند یک مدیر توانا و تصمیم گیرنده عمل می‌کند. این مغز متفکر ساختاری الکترونیکی و میکروپروسسوری دارد. از این رو تمام دستورات در زمینه ی فرمان قطع و یا وصل پله های خازنی، بر عهده ی این رگولاتور ها می باشد. 

رگولاتور ها عموما برای ارسال دستور قطع و وصل به کنتاکتور ها نیاز دارند. پس یک بانک خازنی برای این که سیستم نرمال و متعادلی داشته باشد، نیاز به رگولاتور و کنتاکتور دارد. می توانیم هر دوی این موارد را جزو تجهیزات مهم و حیاتی در تابلو های برق بانک خازنی به شمار آوریم.

در مورد رگولاتور ها این نکته رو هم میتوانیم بیان نماییم، که  وظیفه حفاظت از بانک خازنی را داراست . این وظیفه ی خطیر نیز برعهده رگولاتور ها می باشد. البته این که شما از چه مدلی برای پروژه خود انتخاب می کنید، این عملیات حفاظتی متفاوت خواهد بود.

ساختار کلی

رگولاتور بانک خازنی در واقع قسمت اصلی این سیستم محسوب می شود. نحوه عملکرد رگولاتور به این صورت است که از جریان ورودی سیستم نمونه‌برداری می‌کند و ضریب توان شبکه را با توجه به روابطی که در آن برنامه‌ریزی‌شده است، به دست می‌آورد و به کنتاکتورهای تابلو، دستور وارد شدن یا خارج شدن از شبکه را می‌دهد؛ به این‌گونه که ضریب توان در محدوده 9.0 تا 95.0 قرار گیرد

اصول کار

اصول کار رگولاتور:

فرض کنید بخواهیم به‌صورت دستی و به‌وسیله دستگاه‌های اندازه‌گیری توان اکتیو و راکتیو، ضریب توان را اصلاح نماییم. همچنین فرض می‌نماییم که ۵ خازن هم‌ظرفیت  کیلوواری نیز در اختیارداریم. روند تنظیم به شرح ذیل است:

مرحله ۱: اندازه‌گیری توان اکتیو و راکتیو

مرحله ۲: محاسبه ضریب توان با استفاده از رابطه

مرحله ۳: محاسبه توان راکتیو موردنیاز برای رسیدن به ضریب توان مطلوب

مرحله ۴: تزریق Q کیلووار راکتیو به مدار

در اینجا دو حالت پیش می‌آید:

حالت ۱: Q کیلووار معادل ۳/۸Qاست یعنی به سه پله و ۰٫۸یک پله نیاز داریم ولی نمی‌توانیم ۰٫۸ یک پله را وارد مدار نماییم. دو انتخاب وجود خواهد داشت:

• واردکردن ۳ پله (به ضریب توان مطلوب نخواهیم رسید)
• واردکردن ۴ پله ( ضریب توان از مقدار تنظیم‌شده بزرگ‌تر خواهد شد)

اما  کدام بهتر است؟

حالت ۲: Q کیلووار معادل ۴/۴Q یعنی به ۴ پله و ۰٫۴ یک پله نیاز داریم مجدداً مانند حالت قبل دو راه وجود دارد:

• واردکردن ۴ پله که منجر به ضریب توانی کوچک‌تر از مقدار تنظیم‌شده می‌گردد.
• واردکردن ۵ پله که به ضریب توان بزرگ‌تری دست خواهیم یافت.

مجدداً این سؤال پیش می‌آید که کدام مناسب‌تر است؟

فرض کنید که قبلاً مقداری خازن وارد مدار شده و ضریب توان از ضریب توان مطلوب بزرگ‌تر است، لازم است تا فرضاً ۱/۲Q از خازن‌های متصل، قطع شوند. یک خازن را قطع نماییم یا ۲ خازن را؟

در رگولاتورها معمولاً مقدار راکتیو موردنیاز را به مضربی از کوچک‌ترین پله گرد می‌نمایند. دو مثال زیر دو حالت متفاوت تصمیم‌گیری و عملکرد رگولاتور را نشان می‌دهد:

• اگر در رگولاتوری ۳/۴ پله موردنیاز باشد ۳ پله وارد، و اگر ۳/۶ پله موردنیاز باشد ۴ پله وارد می‌گردد.
• رگولاتور دیگری به‌جای ۳/۷ پله، ۴ پله و به‌جای ۳/۶۹ پله، ۳ پله وارد می‌نماید.

ضریب C/K

ازجمله نکات قابل‌توجه در رگولاتور‌ها تنظیم مربوط به نسبت (C/K) است.
مقدار (C/K) عبارت است از نسبت تبدیل توان اولین پله خازن (C) به نسبت تبدیل ترانسفورماتور جریان (K) متصل به رگولاتور؛ لذا پس از مشخص شدن توان راکتیو موردنیاز باید آن را به نسبت مصارفی که در هرلحظه وارد مدار می‌شود پله بندی و رگولاتور مناسب با این مجموعه را انتخاب کرد.
نحوه پله بندی خازن‌ها در مشخصات فنی رگولاتور‌ها ذکر می‌شود و به‌طور عمومی به یکی از سه روش زیر و متناسب با رفتار بار راکتیو مصرف‌کننده انتخاب می‌شود:
۱): ۱:۱:۱)
۲): ۱:۲:۲...)
۳): ۱:۲:۴:۸:...)

نحوه کارکرد صحیح رگولاتر

موفقیت یک رگولاتور در انجام اصلاح ضریب قدرت به ۶ عامل اصلی بستگی دارد:

۱- طراحی سخت‌افزاری دقیق
۲- استفاده از قطعات مرغوب
۳- نرم‌افزار مناسب با الگوریتم کنترل صحیح
۴- استفاده از ابزار نمونه‌های ولتاژ و جریان
۵- نصب صحیح
۶- تنظیمات درست

از مشخصه‌های مهم دیگر رگولاتور‌ها مراحل عملکرد آن‌ها است. به‌عنوان نمونه در رگولاتور نوع ۵/۳ تعداد سه عدد خازن در پنج حالت مختلف می‌توانند در مدار قرار گیرند.