ماشینهای AC
ماشینها لوازمی هستند که می توانند انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی و یا بالعکس تبدیل کنند ، از اینرو بدانها مبدلهای ( Converters ) انرژی الکترو دینامیکی گفته می شود . برخی از مبدلها مانند موتورها و ژنراتورها حرکت دورانی دارند و برخی از آنها همچون رله ها ، عمل کننده ها ( Actuator ) ، محرک ها ، حرکت انتقالی یا خطی دارند . یک موتور( Motor ) الکتریکی وسیله ای است که بتواند انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی تبدیل کند و یک ژنراتور ( Generator ) وسیله ای است که انرژی مکانیکی را به انرژی الکتریکی تبدیل می سازد . ترانسفورماتور ( Transformer ) نیز وسیله ای است که انرژی متناوب در یک میزان ولتاژ را به انرژی الکتریکی در میزان ولتاژ دیگر تبدیل می کند .

در حالت ژنراتوری رتور ( قسمت محرک ماشین ) توسط محرک اولیه بچرخش در می آید . با چرخش در آمدن هادیهای رتور در آنها بخاطر وجود میدان مغناطیسی ، ولتاژ الغا می گردد . اگر بارالکتریکی به سیم پیچ حاصله توسط این هادی ها وصل گردد جریان جاری می شود و توان الکتریکی به مصرف کننده تزریق خواهد شد.

ژنراتورها به دسته های گوناگونی تقسیم می شوند ، از جمله
(۱) ژنراتورهای Dc که خود آن به دسته های زیر تقسیم می شود :
۱- ژنراتور با تحریک جداگانه ( Seperatly Excited )

۲- ژنراتور شنت ( Shunt )
3- ژنراتور سری
۴- ژنراتور کمپوند ( Compound ) اضافی
۵- ژنراتور کمپوند نقصانی
در ماشینهای Dc سیم پیچ تحریک ( Field Winding )( سیم پیچ میدان ) بر روی استاتور ( Stator ) قرار دارد و رتور ( Rotor ) حاوی سیم پیچ آرمیچر است . ولتاژ القا شده در سیم پیچی آرمیچر یک ولتاژ متناوب ( Ac ) است از اینرو برای یکسو کردن ولتاژ متناور در ترمینال رتور از کموتاتور ( Commutator ) و جاروبک ها ( Brush ) و یا یکسو سازها ( Rectifier ) استفاده می شود . از اینرو انواع مختلف ژنراتور های Dc از نظر مشخصه های ترمینالشان ( ولتاژ- جریان ) با یکدیگر فرق دارند و بسته به مورد استفاده ژنراتور مناسب را انتخاب می کنند .
ماشینهای Ac ، ژنراتورهایی هستند که انرژی مکانیکی را به انرژی الکتریکی Ac تبدی

ل می کنند . و موتورهایی هستند که انرژی الکتریکی Ac را به انرژی مکانیکی تبدیل می سازد . ماشینهای Ac بیشتر به دو دسته ماشینهای سنکرون و ماشینهای القایی ( آسنکرون ) تقسیم می شوند .
نقش AC در سنکرون ها
ماشینهای سنکرون موتورها و یا ژنراتورهایی هستند که جریان قدرت آنها توسط منبع قدرت Dc تامین می شود در صورتیکه ماشینهای القایی ، موتورها و یا ژنراتورهایی هستند که جریان میدان آنها توسط عمل ترانسفورماتوری ( القای مغناطیسی ) در سیمپیچهای میدان برقرار می شود .
۲) ژنراتورهای سنکرون ( Synchronous Generator ) :
ژنراتورهای سنکرون یا مولدهای متناوب ، قدرت مکانیکی را به قدرت الکتریکی Ac تبدیل می کنند . در یک ژنراتور سنکرون ، جریان Dc به سیم پیچ روتور ، که میدان مغناطیسی روتور را تولید می کند اعمال می شود . ( روش تغذیه قدرت می تواند یا از یک منبع Dc خارجی توسط حلقه های لغزان و جاروبک ها ( Brush ) و یا مستقیماً روی محور ژنراتور سنکرون و از یک منبع قدرت Dc خاص باشد ) سپس روتور ژنراتور توسط یک محرک اولیه چرخانده شده و یک میدان مغناطیسی چرخان در

ماشین تولید می کند . این میدان مغناطیسی چرخان سیستم ولتاژ سه فاز در سیم پیچ های استاتور ژنراتور القا می نماید . جریان آرمیچر در این ماشینها شارگردانی در شکاف هوایی پدید می آورد که سرعت دوران این شار با سرعت چرخش روتور برابر است و لذا به این ماشینها لفظ سنکرون ( همزمان ) اطلاق می گردد .قطب های مغناطیسی روی روتور می تواند برجسته ( Salient Pole ) که ( برای روتورهای با چهار قطب یا بیشتر ) و یا صاف ( برای روتورهای دو و یا چهار قطبه ) باشند
۳) ژنراتورهای آسنکرون ( القایی ) ( Induction Generator ) :

ماشینهای القایی ( Induction Motors ) ماشینهایی هستند که ولتاژ روتور ( که جریان روتور و میدان مغناطیسی روتور را تولید می کند ) از طریق القا در سیم پیچ روتور ظاهر می شود نه اینکه توسط سیمهایی بدان متصل شود . ماشینهای القایی تقریباً در تمامی موارد در حالت موتوری مورد استفاده قرار می گیرند و حالت ژنراتوری آن به دلیل معایب بسیار بندرت بکار برده می شود .
درایو های Vacon AC برای OEMها
OEM به شرکتی اطلاق می گردد که از مبدل فرکانس بعنوان بخشی از تجهیزاتی که تولید می کند استفاده می نماید.
و کن برای OEM هایی که به بهبود عملکرد تجهیزات تولیدی خود می اندیشند ، یک سری راه حل های درایو AC ولتاژ پایین سازگار با محصول ارائه می دهد تا نیازهای آنها را بصورت قابل قبولی بر طرف سازد.
یک مشتری VACON ، در واقع تولید کننده ای را انتخاب می کند که متمرکز اصلی آن برروی درایو همراه با
– تیمی مشتری مدار
– عملکرد مشتری مدار
– کوشش در جهت توسعه محصول
– شبکه ای جهانی جهت پشتیبانی مشتریان OEM می باشد.

به چند نمونه از دستاوردهای ما در صنایع مختلف نظری بیافکنید:

– درایو های وکن تولید محصولات با کیفیت در کارخانه لبنیات Valio کمک می کند .
درایوهای وکن ماشین آلات انتقال و کانوایر ها را در کارخانه لبنیات Valio در شهر Riihimaki در فنلاند کنترل می کنند .

Valio بیشترین حجم معاملات را در صنعت لبنیات در فنلاند دارا می باشد . Valio پیشگام تولید لبنیات در سطح جهان می باشد.
– درایو های AC مدیریت پروسه را بهبود بخشیده اند :
در کارخانه لبنیات Riihimaki حدود ۱۰۰ دستگاه درایو Vacon NXL در رنج توانی ۰٫۷۵ – ۱۵ KW بکار رفته است درایو های وکن سرعت ماشین آلات انتقال و کانوایر ها را کنترل می کنند. کنترل سرعت متناسب با نیاز ، موجب بهبود کنترل پروسه می گردد . آقای Juha Lahtinen از واحد طراحی اتوماسیون شرکت Pesmel که تامین کننده کانوایرها و ماشین های انتقال در Valio می باشد ، می گویند : کانوایرها چنان یکنواخت استارت کرده و حرکت می کنند که بسته ها در طول کانوایر سقوط نمی کنند . ما به دلیل کیفیت و قیمت مناسب ، وکن را انتخاب کردیم و از خدمات رسانی وکن بسیار راضی هستیم.
شرکت Pesmel از درایو های Vacon NXL در کاربردهایی نظیر Hoisting (بالابر) و Motion Control (کنترل حرکت) نیز استفاده کرده است. درایو های وکن از طریق پروفی باس کنترل شده و کنترل و نظرات بر پروسه را امکان پذیر ساخته اند . انرژی بازگشتی از موتور کانوایرها در هنگام ترمز به مقاومتهای ترمز هدایت می شوند.
آقای Heikki Sirkesalo مسئول ماشین آلات موجود در انبار Valio می گوید : انبار و کارخانه لبنیات مانند یک یخچال غول پیکر است ، با این وجود دمای پایین ثابت +۴C هیچ مشکلی در ماش

ین آلات الکتریکی ایجاد نمی کند .
کنترل خط جدید توسط درایو وکن
Mirka تصمیم دارد در خط تولید جدید خود از درایو های NXP برای کنترل باز کردن و پیچیدن رولها و از درایوهای NXL برای کنترل فنها و دستگاه های تنظیم برش استفاده نمایند .
مولدهای AC یا آلترناتورها درست مثل مولدهای dc بر اساس القاء الکترومغناطیسی کار می کنند ، آنها نیز شامل یک سیم پیچ آرمیچر ویک میدان مغناطیسی هستند. اما یک اختلاف مهم بین این دو وجود دارد : درحالی که در ژنراتورهای dc آرمیچر چرخیده می شود وسیستم میدان ثابت است در آلترناتورها آرایش عکس وجود دارد.

یک موتور سنکرون از نظر الکتریکی مشابه یک آلترناتور یا ژنراتور ac می باشد در حقیقت از نظر تئوری یک ماشین سنکرون می تواند به عنوان آلترناتور استفاده گردد که به طور مکانیکی راه اندازی شده و یا به عنوان موتوری استفاده گردد که به صورت الکتریکی راه اندازی شده باشد.بیشتر موتورهای سنکرون دارای مقدار نامی ۱۵۰ کیلو وات تا ۱۵ مگاوات بوده ودارای محدوده سرعتی rpm150 تا rpm1800 کار میکنند .بعضی از خواص مشخصه ی یک موتور سنکرون که جالب توجه است عبارتند از :
۱- هم در سرعت سنکرون کار می کند وهم کار نمی کند یعنی در حال کار سرعترا ثابت نگه می دارد . تنها روش برای تغییر سرعت آن تغییر دادن در فرکانس تغذیه می باشد.
۲- ذاتا خود راه انداز نبوده و مجبور استتا سرعت سنکرون با استفاده از وسیله خاص تا رسیدن به حالت سنکرون به حرکت در آید.
۳- توانایی عمل کردن در محدوده ی وسیعی از ضریب قدرت های پس فاز و پیش فاز رادارد . لذا می تواند برای مقاصد تصحیح توان و به علاوه برا تغذیه گشتاور وراه اندازی بارها استفاده گردد.
مزایای استفاده از خطوط مستقیم در مقابل متناوب
بزرگ‌ترین مزیت سیستم جریان مستقیم, امکان انتقال مقدار زیادی انرژی در مسافت‌های زیاد است و با تلفات کمتر (در مقیسه با روش انتقال DC) است. بدین ترتیب امکان استفاده از منابع و نیروگاه‌های دور افتاده مخصوصا در سرزمین‌های پهناور به وجود می‌آید.

برخی از شرایطی که استفاده از سیستم HVDC به‌صرفه‌تر از انتقال AC است عبارت‌اند از:
کابل‌های زیرآبی, به ویژه زمانی که به علت بالا بودن میزان توان خازنی(capacitance), تلفات در سیستم AC بیش از حد زیاد می‌شود.(برای مثال شبکه کابلی دریای بالتیک به طول ۲

۵۰ کیلومتر بین آلمان و سوئد)
انتقال در مسافت‌های طولانی و در مکان‌های بن‌بست به طوری که در یک مسیر طولانی شبکه فاقد هیچگونه اتصال به مصرف کننده‌ها یا دیگر تولید کننده‌ها باشد.
افزایش ظرفیت شبکه‌ای که به علت برخی ملاحظات امکان افزایش سیم در آن پر هزینه یا غیر ممکن است.
اتصال دو شبکه AC ناهماهنگ که در حالت AC امکان برقراری اتصال در آنها وجود ندارد.
کاهش دادن سطح مقطع سیم مصرفی و همچنین دیگر تجهیزات لازم برای برپاکردن ی

ک شبکه انتقال در یک توان مشخص.
اتصال نیروگاه‌های دور افتاره مانند سدها به شبکه الکتریکی.
خطوط طولانی زیرآبی دارای ظزفیت خازنی زیادی هستند. در سیستم DC این ظرفیت خازنی تأثیر کمی بر روی عملکرد شبکه دارد اما از انجایی که در مدارهای AC, خازن در مدار تقریباً به صورت یک مقاومت عمل می‌کند ظرفیت خازنی در خطوط زیرآبی موجب ایجادشدن تلفات اضافی در مدار می‌شود و این استفاده از جریان DC را رد خطوط زیر آبی به صرفه می‌کند.

در حالت کلی نیز جریان DC قادر به جابجایی توان بیشتری نسبت به جریان AC است چراکه ولتاژ ثابت در DC از ولتاژ پیک در AC کمتر است و بدین ترتیب نیاز به استفاده از عایق‌بندی کمتر و همچنین فاصله کمتر در بین هادی‌ها است که این عمر موجب سبک شدن هادی و کابل و همچنین امکان استفاده از هادی‌های بیشتر در یک محیط مشخص می‌شود و همچنین هزینه انتقال به صورت DC کاهش می‌یابد.
افزایش ثبات یک شبکه
از آنجایی که سیستم HVDC به دو شبکه ناهماهنگ AC امکان می‌دهد تا بهم اتصال یابند, این سیستم می‌تواند موجب افزایش ثبات در شبکه شود و از ایجاد پدیده‌ای به نام «آبشار خطاها» (Cascading failure) جلوگیری کند. این پدیده زمانی به وجود می‌آید که به علت بروز خطا در قسمتی از شبکه کل یا قسمتی از بار این بخش به بخش دیگری انتقال داده می‌شود و این بار اضافه موجب ایجاد خطا در قسمت دیگر شده و یا این بخش را در خطر قرار می‌دهد که به این ترتیب بار این بخش هم به قسمت دیگری انتقال داده می‌شود و این حالت ادامه پیدا می‌کند. مزیت شبکه HVDC دراین است که تغییرات در بار که موجب ناهماهنگی در شبکه‌های AC می‌شود تأثیرات مشابهی را بروی شبکه HVDC نمی‌گذارد, چراکه توان و مسیر جاری شدن آن در سیستم HVDC قابل کنترل است و در صورت نیاز قابلیت کنترل اضافه بار در شبکه AC را دارد. این یکی از دلایل مهم تمایل برای ساخت این گونه شبکه‌هاست.

معایب
مهم‌ترین عیب این سیستم گران بودن مبدل‌ها و همچنین محدودیت آنها در مقابل اضافه بارها است همچنین در خطوط کوتاه تلفات به وجود آمده در مبدل‌ها از یک شبکه AC با همان طول بیشتر

است, بنابر این این سیستم در مسافت‌های کوتاه کاربردی ندارد و یا ممکن است صرفه جویی به وجود آمده در تلفات نتواند هزینه بالای نصب مبدل‌ها را جبران کند. در مقایسه با سیستم‌های AC, کنترل این سیستم در قسمت‌هایی که شبکه دارای اتصالات زیادی است خیلی پیچیده‌است. کنترل توان جاری در یک شبکه پر اتصال DC نیازمند ارتباط قوی بین تمامی اتصال‌هاست چراکه هنواره باید توان جاری در شبکه کنترل شود.
هزینه‌های مربوط به انتقال DC

شرکت‌های بزرگ ایجاد کننده این گونه خطوط مانند ABB یا Siemens هزینه مشخصی از اجرای طرح‌های مشابه در مناطق مختلف اعلام نکرده‌اند چراکه این هزینه بیشتر یک توافق بین طرفین است. از طرف دیگر هزینه اجرای این گونه طرح‌ها به طور گسترده‌ای به خصوصیات پروژه مانند: میزان توان شبکه, طول خطوط, نوع شبکه(هوایی یا زیر زمینی), قیمت زمین در منطقه مورد بحث و… بستگی دارد.
با این حال برخی از شاغلین در این زمینه در این زمینه اطلاعاتی را بروز داده‌اند که می‌تواند قابل اعتماد باشد. برای خط انتقال ۸ مگاواتی کانال انگلستان(English Channel) با طول تقریبی ۴۰ کیلومتر, هزینه مربوط به قرار داد اولیه به تقریباُ به صورت زیر است: (جدای از هزینه‌های مربوط به عملیات آماده سازی ساحل, هزینه‌های مربوط به مالکیت زمین‌ها, هزینه بیمه مهندسین و…)
پست‌های مبدل, باهزینه تقریبی ۱۱۰ میلیون پند
کابل زیرآبی+ نصب, با هزینه تقریبی ۱ میلیون پند به ازای هر کیلومتر
بنابراین برای احداث شبکه انتقال ۸ گیگاواتی در چهار خط, هزینه‌ای تقریبی برابر ۷۵۰ میلیون پند نیاز است که باید دیگر هزینه‌های مرتبط با ساخت و بهره‌برداری خط به ارزش ۲۰۰ تا ۳۰۰ میلیون پند را هم به آن اضافه کرد.
اتصالات در سیستم AC
خطوط انتقال AC تنها می‌توانند به خطوط AC که دارای فرکانس برابر و تطابق زمانی یا فازی هستند متصل شوند. خیلی از شبکه‌هایی که به ایجاد اتصال تمایل دارند (مخصوصا شبکه‌های متعلق به دو کشور متفاوت) دارای شبکه‌های ناهماهنگ هستند. شبکه سراسری انگلستان و دیگر کشورهای

اروپایی با فرکانس ۵۰ هرتز کار می‌کنند اما هماهنگ نیستند یا برای مثال در کشوری مثل ژاپن شبکه‌ها ۵۰ یا ۶۰ هرتز هستند. در سراسر جهان مثال‌های زیادی از این دست وجود دارد. در این حالت اتصال شبکه‌ها به صورت AC غیرممکن یا پرهزینه است, اما در سیستم HVDC امکان ایجاد اتصال بین شبکه‌های این چنینی وجود دارد.
این امکان وجود دارد که ژنراتورهای وصل شده به یک شبکه انتقال بلند AC دچار بی‌ثباتی شده

و موجب اختلال در هماهنگی شبکه شوند. سیستم HVDC استفاده از ژنراتورهای نصب شده در مناطق دورافتاده را عملی می‌کند. ژنراتورهای بادی مستقر در مناطق دور افتاده با استفاده از این سیستم می‌توانند بدون اینکه خطر ایجاد ناهماهنگی در شبکه به وجود آورند به شبکه اتصال یابند.
به طورکلی گرچه HVDC امکان اتصال دو شبکه متفاوت AC را فراهم می‌کند اما هزینه ماشین‌آلات و تجهیزات مبدل از AC به DC و برعکس واقعاً قابل توجه است, بنابراین استفاده از این سیستم بیشتر در شبکه‌هایی که توجیه اقتصادی داشته باشد انجام می‌گیرد(مسافت دارای توجیه پذیری اقتصادی در سیستم HVDC برای خطوط زیر آبی در حدود ۵۰ کیلومتر و برای شبکه‌های هوایی بین ۶۰۰ تا ۸۰۰ کیلومتر است).
مبدل‌های AC
اجزای مبدل‌ها
در گذشته مبدل‌های HVDC از یکسوکننده‌های قوس جیوه که غیر قابل اطمینان بودند, برای انجام یکسوسازی استفاده می‌کردند و هنوز هم استفاده از این یکسوسازها در برخی مبدل‌های قدیمی ادامه دارد. از درگاه‌های تیریستوری اولین بار در دهه ۱۹۶۰ برای یکسو سازی استفاده شد. تریستور نوعی قطعه نیمه‌هادی شبیه دیود است, با این تفاوت که دارای یک پایه اضافی برای کنترل جریان عبوری است. امروزه از IGBT که نوعی تریستور است نیز برای یکسو سازی استفاده می‌شود. این قطعه دارای قابلیت‌های بهتری از تریستورهای عادی است و کنترل آن اسانتر است که قابلیت‌ها موجب کاهش یافت قیمت تمام شده یک درگاه می‌شود.
از انجایی که ولتاژ استفاده شده در سیستم HVDC در بسیاری موارد از ولتاژ شکست انواع نیمه‌هادی‌ها بیشتر است, برای ساخت مبدل‌های HVDC از تعداد زیادی قطعات نیمه هادی به صورت سری استفاده می‌کنند.
سیستم کنترل ولتاژ که با ولتاژ نسبتاً پایینی کار می‌کند و وظیفه انتقال دستورات قطع یا وصل را به دیگر اجزا دارد باید به طور کامل از قسمت ولتاژ بالا جدا شود. این کار عموماً با استفاده از سیستم‌های نوری انجام می‌پزیرد. در یک سیستم کنترل مرکب, قسمت کنترل برای انتقال دستورات از پالس‌های نوری استفاده می‌کند. عمل حمل این پالس‌ها به وسیله فیبرهای نوری انجام می‌گیرد.
عنصر کاملاً کنترل شده را بدون توجه به اجزای تشکیل دهنده, «درگاه» (valve) می‌ناند.

مدار یکسوسازی سه فاز توسط شش تریستور
سیستم تبدیل از AC به DC و بر عکس

در سیستم HVDC تیدیل از AC به DC و بر عکس تقریباً با تجهیزات مشابهی انجام می‌شود و در بسیاری پست‌های تبدیل, تجهیزات طوری نصب می‌شوند که بتوانند هر دو نقش را داشته باشند. قبل از وصل جریان AC به تجهیزات یکسوسازی ورودی مبدل از تعدادی ترانسفورماتور (ترانسفورماتور سربه‌سر)عبور می‌کند و سپس خروجی آنها به درگاه‌های یکسوسازی وارد می‌شود. دلیل استفاده از این ترانسفورماتورها ایزوله کردن پست تبدیل از شبکه AC و به وجود آوردن زمین (Earthing) داخلی است. در پست تبدیل وظیفه اصلی بر عهده درگاه‌هاست. در ساده‌ترین حالت یک یکسوساز از شش درگاه تشکیل شده است که دو به دو به فازهای AC متصل شده‌اند

. ساختمان یکسو ساز به صورتی است که هر درگاه در هر سیکل تنها در طول ۶۰ درجه هادی است و به این صورت وظیفه انتقال توان در هر سیکل ۳۶۰ درجه‌ای به طور مساوی بین شش درگاه‌ تقسیم می‌شود. با افزایش درگاه‌ها تا ۱۲ عدد می‌توان یکسوساز را طوری طراحی کرد که هر ۳۰ درجه درگاه‌ها عوض شوند و بدین ترتیب ظرفیت یکسوسازی هر درگاه افزایش می‌یابد و هارمونیک‌های تولیدی یکسوساز به شدت کاهش می‌یابند.
سروموتورهاي AC همانطـور که قبلا ذکر شد انتخاب مناسبي براي کاربـــردهاي با توان پايين هستند و به همين دليل است که موتورهاي AC هميشه به موتورهاي DC ترجيح داده ميشوند. مزاياي سروموتورهاي AC به سروموتورهاي DC شامل موارد زير است :
روتورهاي قفس سنجابي ساده هستند و در مقايسه با سيم پيچي آرميچر ماشينهاي DC از نظر ساختاري ، محکمتر هستند.
سروموتورهاي AC داراي جاروبک براي کموتاسيـون نيستنـد و نياز به تعمير ونگهداري دائم ندارند.
هيچ عايقي در اطراف هادي آرميچر آنچنان که در موتور DC وجود دارد نيست پـس آرميـچر مي تواند بسيار بهتر گرما را پخش کند.
بدليل اينکه آرميـچر، سيـم پيچي هاي عايـق دار پيچـيده اي ندارد ، قطر آن مي توانـد براي کاهش اينرسي روتور بسيار کاهش يابد . اين امر به جلوگيري از Over Shoot در مکـانيسم سـرو کمک مي کند .

سروموتورهاي AC همانطـور که قبلا ذکر شد انتخاب مناسبي براي کاربـــردهاي با توان پايين هستند و به همين دليل است که موتورهاي AC هميشه به موتورهاي DC ترجيح داده ميشوند. مزاياي سروموتورهاي AC به سروموتورهايDC شامل موارد زير است :
روتورهاي قفس سنجابي ساده هستند و در مقايسه با سيم پيچي آرميچر ماشينهاي DC از نظر ساختاري ، محکمتر هستند.
سروموتورهاي AC داراي جاروبک براي کموتاسيـون نيستنـد و نياز به تعمير ونگهداري دائم ندارند.
هيچ عايقي در اطراف هادي آرميچر آنچنان که در موتور DC وجود دارد نيست پـس آرميـچر مي تواند بسيار بهتر گرما را پخش کند.
بدليل اينکه آرميـچر، سيـم پيچي هاي عايـق دار پيچـيده اي ندارد ، قطر آن مي توانـد براي کاهش اينرسي روتور بسيار کاهش يابد . اين امر به جلوگيري از Over Shoot در مکـانيسم سـرو کمک مي کند .
يک سروموتور AC اصولا يک موتور دوفاز القايي است به جز در مورد جنبه‌هاي خـاص طراحي آن.
توان مکانيکي خروجي يک سروموتور DC از ۲ وات تا چند صد وات تغيير مي کند . مــوتورهاي بزرگتر از اين توان بسيار کم بازده اند واگربامشـخصات گشتـاور سرعت مطلوب ساخته شده باشند براي استفاده در کاربردهاي سرو بسيار مشکل ساز خواهند شد . سرو موتورهاي دقيق در کامپيوترها ابزارهاي سرو و شماري ازکاربردها که به دقت بالايي نياز است بکار مي روند.
تنظيم كننده هاي ولتاژ
در اكثر آزمايشگاههاي برق از منابع تغذيه براي تغذيه مدارهاي مختلف الكترونيكي آنالوگ و ديجيتال استفاده مي شود . تنظيم كننده هاي ولتاژ در اين سيستم ها نقش مهمي را برعهده دارند زيرا مقدار ولتاژ مورد نياز براي مدارها را بدون افت و خيز و تقريباً صاف فراهم مي كنند .

منابع تغذيه DC ، ولتاژ AC را ابتدا يكسو و سپس آن را از صافي مي گذرانند و از طرفي دامنه ولتاژ سينوسي برق شهر نيز كاملاً صاف نبوده و با افت و خيزهايي در حدود ۱۰ تا ۲۰ درصد باعث تغيير ولتاژ خروجي صافي
مي شود.
از قطعات مورد استفاده براي رگولاتورهاي ولتاژ مي توان قطعاتي از قبيل ، ترانسفورماتور ، ترانزيستور ، ديود ، ديودهاي زنر ، تريستور ، يا ترياك و يا آپ امپ (op Amp) و سلف (L) و خازن (C)

و يا مقاومت (R) و يا ICهاي خاص را نام برد .
عوامل موثر بر تنظيم ولتاژ :
عوامل مختلفي وجود دارند كه در تنظيم ولتاژ در يك تنظيم كننده موثرند از جمله اين عوامل را مي توان ، تغييرات سطح ولتاژ برق ، ريپل خروجي صافيها، تغييرات دما و نيز تغييرات جريان بار را نام برد .
الف) تغييرات ولتاژ ورودي :
در تمامي وسايل الكترونيكي و يا سيستم هاي الكترونيكي و مكانيكي و غيره و در تمامي شاخه هاي علمي طراحان براي اينكه يك وسيله يا سيستم را با سيستم هاي مشابه مقايسه كنند معياري را در نظر مي گيرند كه اين معيار در همه جا ثابت است .
در يك تنظيم كننده معياري به نام تنظيم خط وجود دارد كه ميزان موفقيت يك تنظيم كننده ولتاژ در كاهش تغييرات ولتاژ ورودي را با اين معيار مي سنجند و به صورت زير تعريف مي كنيم :

فرمول (۱ـ۲)

كه در آن ، تغييرات ولتاژ ورودي ، تغييرات ولتاژ خروجي ، ولتاژ خروجي متوسط (DC) مي باشد .
ب)تغييرات ناشي از تغيير دما :
يكي ديگر از عاملهاي تعيين كننده در يك تنظيم كننده ولتاژ خوب تغييرات ناشي از دماست .
معياري كه تغييرات نسبي ولتاژ را برحسب دما بيان مي كند ضريب دماي تنظيم كننده نام دارد كه آن را با T.C نشان مي دهيم و بصورت زير تعريف مي شود :
(فرمول ۲-۲)

T.C = Temperature coefficient
در رابطه فوق ، تغييرات ولتاژ خروجي در اثر تغييرات دماي و مقدار متوسط (DC) ولتاژ خروجي است .
معمولاً TC برحسب (Parts – per – million) بيان مي شود و به صورت زير تعريف مي شود .
(فرمول ۳-۲)
در زير چند نمونه از مقادير ، ، و … براي بعضي از سري
IC هاي رگولاتور ولتاژ آورده شده است .

T.C

Input voltage range Type
0.3% 0.5% 0.1% Max Min S.F.C 2100m
40 8.5
0.3% 0.1% 0.1% 40 8.5 S.F.C 2200m
0.3% 1 0.056% -8 -50 S.F.C 2204
Linear integrated circuits voltage regulators

ج)تغييرات ناشي از تغيير بار :
اكثر دانشجويان در آزمايشگاه با اين مسئله روبرو شده اند كه وقتي ما ولتاژي را از يك منبع مي گيريم و با مالتي متر اندازه گيري مي كنيم ( چه در حالت DC و چه در حالت ac ) وقتيكه به مدار وصل مي كنيم مقدار آن با حالت بدون بار كمي اختلاف دارد ، دليل آن تغيير بار است ، چون وقتي به مدار وصل نيست (بار) و وقتي به مدار وصل مي شود بار تا مقدار خيلي زيادي كم مي شود در حقيقت مقاومت بار تنظيم كننده ولتاژ ، مقاومت ورودي مداري است كه از بيرون به آن متصل مي شود و بنابراين مي تواند تغييرات نسبتاً وسيعي داشته باشد .

در يك تنظيم كننده ولتاژ ايده آل مقاومت داخلي صفر است تا تغيير مقاومت بار تأثيري در ولتاژ خروجي آن نداشته باشد . در عمل تنظيم كننده ها داراي مقاومت داخلي كمي هستند و به همين دليل كمي ولتاژ خروجي را تحت تأثير قرار مي دهند .
ميزان اين تأثيرپذيري را با معياري به نام تنظيم بار يا ، نشان مي دهيم كه بصورت زير تعريف مي شود .
فرمول (۴-۲)
: ولتاژ در بار كامل (حداكثر بار ) .
: ولتاژ در بي باري .

* قسمتهاي مختلف يك تنظيم كننده
الف)ترانسفورماتور:
جريان متناوب با دامنه و بسامد ثابت ، منبع اوليه انرژي الكتريكي است ( در بسياري از كشورها و از جمله ايران و اروپا منبع سينوسي با ولتاژ موثر ۲۲۰ ولت و فركانس ۵۰ هرتز به كار مي رود و در ايالات متحده اين منبع سينوسي با ولتاژ موثر ۱۱۰ تا ۲۲۰ ولت وفركانس ۶۰ هرتز مي باشد ) تقريباً همه مدارهاي الكترونيكي براي تضمين كاركرد مناسب به ولتاژهاي ثابت نياز دارند.

براي مثال ، بيشتر ريزكامپيوترها به منبع هاي ۵ ولتي قادر به تأمين جريان A 100 نياز دارند . ديگر سيستمهاي سيگنال ـ پرداز اغلب به منبع هاي ۱۲ و ۱۵ ولتي نياز دارند كه در آنها جريان حاصل با شرايط بار تغيير مي كند به علاوه بيشتر محركهاي موتور و سيستمهاي كنترل به منبع هاي dcيي نياز دارند كه سطوح ولتاژ آنها را مي توان براي برآوردن شرايط كار مطلوب تنظيم كرد .
وظيفه ترانسفورماتور ، تنظيم سطح ac به گونه اي است كه دامنه dc مناسب بدست آيد كه ترانسفورمر مي تواند از نوع افزاينده يا كاهنده باشد و ظرفيت تواني كه مي تواند جابجا كند بايد براي تغذيه بار كافي باشد و اتلافهاي يكسوساز ، پالايه و تنظيم كننده را تأمين كند . نسب

ت دورها ، از دامنه خروجي لازم نسبت به دامنه ورودي ac بدست مي آيد .
ب)يكسوسازها
بعد از ترانسفورماتور ، در يك منبع تغذيه ، يكسو كننده وجود دارد . وظيفه يكسوكننده تبديل ولتاژ سينوسي به سيگنال dc پالسي است .

يكسوساز نيم موج :
با استفاده از يكسوكننده هاي نيم موج مي توان نيم سيكلهاي مثبت يا منفي يك ولتاژ متناوب را حذف نمود . ولتاژ ورودي VI معمولاً توسط يك ترانسفورماتور ورودي تأمين مي شود . چنانچه از ولتاژ آستانه هدايت ديود صرفنظر كنيم در نيم سيكلهاي مثبت ولتاژ ورودي ، ديود هدايت نموده و مي توان آن را بصورت يك مقاومت كوچك درنظر گرفت بنابراين جريان (i) در اين نيم سيكلها از تقسيم VIبر مجموع مقاومت هاي و بدست مي آيد .

اگر ولتاژ ورودي داراي شكل موج سينوسي با دامنه باشد دامنه جريان از تقسيم بر مجموع مقاومتهاي و بدست مي آيد .
اگر در مدار يك آمپرمتر DC به صورت سري قرار گيرد اين آمپرمتر مقدار متوسط جريان را نشان خواهد داد . با توجه به تعريف مقدار متوسط يك تابع متناوب داريم :
فرمول (۵-۲)
در انتگرال فوق به جاي متغير ( t) از متغير استفاده شده است .
ولتاژ DC دوسر مقاومت ، از ضرب مقاومت در جريان بدست
مي آيد ، كه جريان نيز از تقسيم بر عدد همانطور كه در رابطه (۱) بدست آمد ، بدست مي آيد . در مورد ولتاژ دوسر ديود دو حالت وجود دارد ، اولاً هنگاميكه ديود قطع است ، تمام ولتاژ

ورودي در دوسر ديود ظاهر
مي شود و ثانياً ، اگر ديود هدايت كند ولتاژ لحظه اي دوسر ديود ، بوده بنابراين ولتاژ دوسر ديود عبارت است از :
فرمول (۶-۲)
مقادير موثر جريان و ولتاژ نيز از روابط زير بدست مي آيد:

فرمول (۷-۲)
فرمول (۸-۲)

* بازده يكسوكننده نيم موج :
نسبت توان DC تحويلي به مقاومت بار به توان متوسط ورودي را مي توان به عنوان بازده يكسوكننده تعريف نمود كه برابر است با :
فرمول (۹-۲)

يكسوساز تمام موج :
مدار يكسوساز تمام موج در حقيقت از ۲ مدار نيم موج تشكيل شده كه هركدام
در يكي از نيم سيكلهاي ولتاژ سينوسي ورودي هدايت مي كند ، در نيم سيكل مثبت ولتاژ ورودي ، فقط ديود هدايت نموده و جريان را از مقاومت بار عبور مي دهد و در نيم سيكل منفي ولتاژ ورودي ، ديود هدايت نموده و جريان به مقاومت بار مي رسد .
مقادير متوسط جريان و ولتاژ :
اگر مدار يكسوساز تمام موج را با يكسوساز نيم موج مقايسه كنيم متوجه مي شويم كه جريان در مدار تمام موج ۲ برابر حالت نيم موج است .
و ولتاژ DC نيز از ضرب جريان بدست آمده بالا در مقاومت بدست مي آيد .

حداكثر ولتاژ معكوس :
در يكسوكننده نيم موج ديديم كه وقتي ديود D در حالت قطع قرار مي گرفت تمامي ولتاژ ورودي بر روي آن ظاهر مي شد و بنابراين حداكثر ولتاژ معكوس ديود برابر بود .
در يكسوكننده تمام موج وقتي ديود قطع است ديود در حالت هدايت بوده و تقريباً اتصال كوتاه است و ولتاژ دوسر ديود برابر مي باشد و براي ديود نيز وقتي كه ديود وصل است ، ديود قطع و اوج ولتاژ معكوس برابر مي‌باشد . بنابراين بايد بدانيم كه در انتخاب ديودها براي مدار يكسوكننده تمام موج ، اندازه ولتاژ شكست ديود از بيشتر باشد تا ديود وارد ناحيه شكست نشود .
صافي خازني :

در شكلهاي مدارهاي يكسوكننده كه شكل موج ولتاژ خروجي در اين مدارها با شكل موج ولتاژ ورودي تفاوتي اساسي پيدا نموده و در واقع اين مدارهاي يكسوكننده از يك ولتاژي كه شامل هيچ گونه مؤلفه DC نيست يك ولتاژ DC توأم با ريپل (ripple) يا به عبارتي ناصاف بوجود مي آورد . براي حذف ريپل موجود در خروجي يكسوكننده مي توان از صافي خازني استفاده كرد اينكار بوسيله موازي كردن يك خازن با مقاومت در مدار مثلاً يكسوكننده نيم موج بدست مي آيد . اين صافي در حقيقت مانع رسيدن فركانسهاي بالاي موجود در شكل موج ورودي ، به مقاومت بار گرديده و با اين عمل به صاف تر شدن ولتاژ خروجي كمك مي كند (صافي پايين گذر) .
مباحث كلي درباره فيلتر
يك مدار يكسوساز براي تبديل سيگنالي با مقدار متوسط صفر به مقدار متوسط غيرصفر مورد نياز است . البته ، ولتاژ dc ضربان دار بدست آمده ، كاملاً dc نيست و حتي نمونه قابل قبولي از آن نمي باشد . اگرچه در مداري نظير يك شارژ باطري ، ضربان دار بودن مشكل بزرگي نيست ، با اين وجود ، براي مدارات منبع تغذيه يك راديو ، ضبط صوت ، كامپيوتر و ديگر دستگاههاي الكترونيك ضربان با فركانس ۵۰ سيكل روي ولتاژ dc خروجي ظاهر مي شود و در اثر آن كار كليه مدارت نادرست انجام مي گيرد . در چنين موردي و موارد گوناگون ديگر dc بدست آمده بايستي صاف تر از ولتاژي باشد كه مستقيماً از يكسوساز نيم موج يا تمام موج بدست مي آيد .
فيلتر رگولاسيون ولتاژ و ولتاژ موجك
قبل از ورود به جزئيات مدار فيلتر ، بايستي روش متداول ارزيابي مداري كه اثر آن را به عنوان يك فيلتر مورد مقايسه قرار مي دهيم بدقت ملاحظه شود . اگرچه باطري علي الاصول داراي ولتاژ خروجي dc يا پيوسته است ، ولتاژ بدست آمده از منبع ac با يكسوسازي و فيلتر كردن ، داراي مقداري ريپل يا موجك خواهد شد .هر اندازه تغييرات ac نسبت به سطح dc كمتر باشد ، عمل فيلتر بهتر صورت گرفته است .
فرض كنيد ولتاژ مدار فيلتر را با يك ولتمتر dc و يك ولتمتر ac اندازه گيري كنيم . در آن صورت ولتمتر dc تنها مقدار متوسط يا سطح dc ولتاژ خروجي را نشان خواهد داد و ولتمتر ac فقط مولفه rms ولتاژ ac را اندازه گيري خواهد كرد (با فرض اينكه سيگنال از طريق يك خازن به ولتمتر اخيرالذكر منتقل شود) .

تعريف : موجك يا ريپل

مثال : براي اندازه گيري سيگنال خروجي يك مدار فيلتر ، با استفاده از يك ولتمتر dc و ac ، ولتاژ dc برابر ۲۵V و ولتاژ موجك (۱٫۵ V) ولت (مؤثر) بدست آمده است . موجك خروجي فيلتر را حساب كنيد .
اگر اندازه ولتاژ در بار كامل درست به اندازه ولتاژ در بي باري باشد ، رگولاسيون ولتاژ يا تنظيم بار محاسبه شده ۰% است كه بهترين صورت ممكن مي باشد . اين به آن معني است كه منبع ولتاژ مستقل از جريان كشيده شده عمل مي كند و داراي ولتاژ ثابتي است . ولتاژ خروجي اغلب منابع تغذيه با كشيده شدن جريان كاهش مي يابد . كاهش كمتر ولتاژ به معني كار بهتر مدار منبع تغذيه است .
ضريب موجك سيگنال يكسوشده

ولتاژ يكسوشده يك ولتاژ صاف نيست و بنابراين خروجي داراي مؤلفه dc و نيز موجك است . ملاحظه خواهيد كرد كه سيگنال يكسوساز تمام موج نسبت
به يكسوساز نيم موج داراي مؤلفه dc بيشتر و موجك (ريپل) كمتري است .
زمان ، زماني است كه در آن ديودهاي يكسوساز تمام موج هدايت مي كنند و خازن فيلتر را تا مقدار قله (نوك) ولتاژ ورودي ، شارژ مي كند . زماني است كه در طول آن ولتاژ يكسو شده تا پايين تر از ولتاژ نوك افت مي كند و خازن در بار تخليه مي گردد . چون سيكل شارژ ـ دشارژ در هر نيم سيكل يك يكسوكننده تمام موج اتفاق مي افتد ، بنابراين زمان تناوب شكل موج يكس

و شده ، يعني نصف فركانس سيگنال ورودي است .
كه در آن ، جريان به ميلي آمپر ، C ظرفيت به ميكروفاراد ، و به كيلواهم است .
مثال : ولتاژ موجك يك يكسوساز تمام موج را بدست آوريد كه ظرفيت خازن فيلتر آن و جرياني كه بار مي كشد ، ۸۰ m A باشد .
كه در آن ولتاژ نوك يكسوساز ، جريان بار بر حسب ميلي آمپر ، و C ظرفيت خازن به ميكروفاراد است .

پريود هدايت ديود و جريان قله ديود
از مباحث قبل روشن مي شود كه ظرفيت بالاتر خازن بدليل فيلتر بهتر ، موجك كمتر و ولتاژهاي متوسط زيادتري را سبب مي شود . از اين گفته ممكن است چنين نتيجه گيري شود كه براي بهبود كار يك خازن فيلتر ، لازم است اندازه خازن را بزرگ انتخاب كنيم . البته خازن بر جريان نوك كه از ديود يكسوساز مي گذرد نيز اثر مي گذارد و چنانكه خواهيم ديد ، از ظرفيت بزرگتر خازن براي بالا بردن جريان نوك كه از ديود يكسوكننده عبور مي كند ، نيز استفاده مي شود .

ديودها در اين پريود ، متوسط جريان مورد نياز شارژ خازن را بدست مي‌دهند . هرچه اين زمان كوتاهتر باشد ، مقدار جريان شارژ بيشتر مي شود . توجه كنيد كه مقادير كوچكتر خازن ، با بزرگتر ، جريان نوك ديود كمتر از جريان نوك ديود در خازن با ظرفيت بيشتر است .
از آنجا كه جريان متوسط دريافتي از منبع تغذيه بايستي معادل متوسط جرياني باشد كه از ديود در پريود شارژ مي گذرد .
موجك دوسر يك خازن فيلتر را با استفاده از يك فيلتر RC مي توان كاهش داد . علت استفاده از شبكه اضافي RC ، عبور هرچه بيشتر مؤلفه dc ولتاژي است كه در دوسر خازن فيلتر بدست آمده است و ضعيف كردن مؤلفه ac موجكي است كه ممكن است در دوسر خازن فيلتر وجو

د داشته باشد . مدار يكسوكننده تمام موج ، به همراه خازن فيلتر و مدار فيلتر RC را نشان مي دهد . كار مدار فيلتر با استفاده از قانون بر هم نهش (superposition) قابل محاسبه است .

تنظيم كننده هاي ولتاژ ساده :
تنظيم كننده هاي ولتاژ ساده تنظيم كننده هايي هستند كه از يك ديود زنر براي ثابت نگه داشتن ولتاژ استفاده مي شود يعني عنصر تنظيم كننده ولتاژ همان ديود زنر است . در طراحي مدار يك تنظيم كننده ساده برحسب وضعيت ولتاژ و جريان مورد نظر تنظيم كننده را بصورت موازي و يا سري با مقاومت بار (خروجي) قرار مي دهند . حالت اول را تنظيم كننده موازي و حالت دوم را تنظيم كننده سري مي نامند . در مدار سري جريان خروجي تنظيم كننده از مقاومت بار مي گذرد در حالي كه در وضعيت موازي تنظيم كننده موازي با بار قرار دارد و فقط بخشي از جريان ورودي از آن عبور مي كند . معمولاً از تنظيم كننده موازي در مواردي كه با ولتاژهاي متوسط و يا كم و نيز جريان هاي زياد و بار نسبتاً ثابت سروكار داريم استفاده مي شود زيرا در اين صورت نياز به ديود زنر با ولتاژ و جريان خيلي زياد نخواهيم داشت . در مواردي كه ولتاژ مورد نظر زياد است و جريان بار كم و يا متوسط بوده و يا به علت تغيير مقاومت بار متغير است تنظيم كننده سري مناسب تر است .
الف ) تنظيم كننده موازي
ب ) تنظيم كننده سري
ج ) يك تنظيم كننده ساده با ديود زنر
قسمت سمت چپ مقاومت Rl را با مدار معادل تونن جايگزين مي نماييم . توجه كنيم كه با ديود زنر بصورت يك منبع ولتاژ كه با مقاومت rz سري است برخورد مي نما

ييم .
محدوديت تنظيم كننده ساده :
در يك تنظيم كننده ولتاژ است اگر چه تغييرات ولتاژ ورودي ناچيز است ولي جريان بار ثابت نمي باشد . تغييرات جريان بار بايد همگي توسط ديود زنر تحمل شود لذا در مواردي كه تغييرات جريان بار زياد باشد استفاده از يك ديود زنري با بزرگ و در نتيجه Pz ,max بزرگ ضرورت دارد و استفاده از يك ديود زنر با Iz , max بزرگ موجب مي شود كه هنگام بي باري تمامي جريان از ديود زنر عبور كرده و تلفات حرارتي آن زياد شود . اين امر باعث كاهش عمر ديود زنر و همچنين كاهش بازده تنظيم

كننده مي شود براي رفع اين اشكال مي توان با اضافه نمودن يك طبقه اميتو فالوئر در خروجي مدار تغييرات جريان را تقويت نمود همان طور كه مي بينيم در اين حالت ولتاژ خروجي به اندازه VBE( oN) تراتوسيتور از كمترخواهد بود .
تنظيم كننده هاي ولتاژ پيشرفته :
اگر چه استفاده از تنظيم كننده هاي ولتاژ ساده در بسياري از سيستمهاي الكترونيكي ارزان قيمت متداول است ، ولي در منابع تغذيه تجارتي كه تنظيم ولتاژ بهتر و دقيقتر و نيز ولتاژ خروجي قابل تغيير مورد نياز است ، از تنظيم كننده هاي پيشرفته تري استفاده شود . در اين مدار از فيدبك منفي ولتاژ – سري استفاده شده است . تقويت كننده داراي بهره ولتاژ و امپرانس ورودي بزرگ مي باشد .
در صورتيكه دقيق و پايدار بوده و مقاومتهاي دقيق و با تغييرات حرارتي كم باشند ، ولتاژ خروجي از پايداري و ثبات مطلوبي برخوردار خواهد بود ، با تغيير مناويب B مي توان به ولتاژ خروجي مورد نظر دست يافت .
مدار نمونه بردار :
اين مدار مي تواند به سادگي از يك تقسيم كننده ولتاژ تشكيل شده باشد كه در دو سر آن ولتاژ خروجي را ببيند و سر وسط جرياني نكشد . ولتاژ نمونه برداري شده از سر وسط به يك مدار با امپرانس ورودي بزرگ داده مي شود تا جريان اين سو قابل صرف نظر باشد .
مدار مقايسه كننده :
مدار مقايسه كننده مي تواند يك تقويت كننده تفاضلي و يا يك تقويت كننده عملياتي باشد . انتخاب دوم به دليل امپرانس ورودي زياد آن از نظر عملكرد بهتر مدار نمونه بردار و ولتاژ مرجع برتري دارد .

تقويت كننده DC :
اگر در بخش مقايسه كننده از يك تقويت كننده عملياتي استفاده شود ، سيگنال تفاضل به اندازه كافي تقويت مي شود و تقويت كيتره اضافي ضرورت ندارد چنانچه مقايسه كننده يك تقويت كننده تفاضلي باشد ، استفاده از يك مدار مناسب ( معمولاْ يك تراترسيتور در حالت اميتر مشترك ) در بسياري از موارد الزامي است .
مدار كنترل :
مداركنترل بوسيلة ولتاژ خروجي تقويت كننده ، جريان خروجي را كنترل مي‌كن

د . كه اين بخش در مدارهاي تنظيم ولتاژ از يك تراترسيتور و يا يك زوج دار لينگتون تشكيل مي شود . عنصر خروجي مي تواند بصورت موازي يا سري با خروجي قرار گيرد . در حالت اول تنظيم كننده را تنظيم كننده ولتاژ موازي مي نماند از اين نوع تنظيم كننده معمولاْ در جريانهاي زياد و ولتاژهاي خروجي كم و متوسط استفاده مي شود . در ولتاژهاي خروجي زياد و جريانهاي كم و متوسط تنظيم كننده هاي سري را به كار مي برند در اين تنظيم كننده ها عنصر كنترل به صورت سري با خروجي قرار مي گيرد .

مدار ولتاژ مرجع :
ساده ترين مدار ولتاژ مرجع از يك ديود زنر تشكيل مي شود اين عنصر با تغيير جريان خود

ولتاژ دو سرش را تقريباْ ثابت نگه مي دارد . ولتاژ شكست ديود زنر ، علاوه بر تغيير با جريان تابع دما نيز مي باشد تغييرات ضريب دماي ( T C ) بر حسب ولتاژ شكست و جريان ديود زنر نشان داده شده است . بر اساس بررسيهاي انجام شده ، پايدارترين ديود زنرها داراي ولتاژ شكست حدود ۶ ولت مي باشند در صورتي كه دستيابي به يك ولتاژ مرجع پايدار مورد نظر بوده و ولتاژ آن چندان مهم نباشد ، بهتر است از يك ديود زنر ۶/۵ ولت سري شده با يك ديود سيليكن معمولي در باياس مستقيم استفاده شود . در اين ولتاژ ضريب دماي ثبت ديود زنر ضريب دماي ديود معمولي را خنثي مي كند . با تغيير جريان ديود زنر مي توان تا اندازه اي ضريب دماي ديود را تنظيم نمود بعضي ديود زنرها بطور داخلي با يك ديود معمولي سري نشده و در واقع تغييرات حرارتي آنها جبران شده است . از زمره اين ديود زنرهاي سري۲۱ Nn 1 را مي توان نام بردكه با ولتاژ شكست ۲/۶ ولت داراي

ضريب دمايي بين ppm /c 5 ديود (۲۱ Nn 1 ) تا ppm /c 100 ( 29 Nn 1 ) مي باشند . ديودهاي ۹۴۰ N 1 و ۹۴۶ N 1 با ولتاژهاي ۹ و ۷ /۱۱ ولت داراي ضريب دماي ppm /c 2 مي باشند كه به راحتي با سري شدن با يك ديود معمولي قابل جبران هستند . ديود زنرهاي موجود در بازار عموماْ ولتاژهاي شكستي بين ۵/۲ تا ۲۰۰ ولت دارند با توان نامي چند دهم تا ۵۰ وات در مواردي كه به ولتاژهاي مرجع كوچكتر نياز است از سري كردن ديودهاي معمولي و يا از ديودهايLED با رنگهاي

مختلف استفاده مي شود . براي بهبود عملكرد مدار ولتاژ مرجع مي توان از ۲ ديود زنر استفاده نمود . در اين مدار از ميزان اثر تغييرات ورودي در جريان ديود زنر دوم تا حد زيادي كاسته شده است . يك راه اساس تر اين است كه ديود زنر توسط يك منبع جريان ثابت تغذيه شود . ديود زنر ولتاژ بيش ۱Q ثابت نگه داشته و در نتيجه باعث ماندن جريان عبوري از ديود زنر مرجع يعني ۲D مي شود . براي

بهبود بيشتر عملكرد اين مدار سعي مي شود كه از طريق يك تراترسيتور ديگر ( ۲Q) جريان ۱D نيز ثابت نگه داشته شود . جريان مقاومت ۲R توسط ۲D تثبيت شده و اين جريان كه تقريباْ همان جريان ديود ۱D است باعث تثبيت ولتاژ آن مي شود . اين كار به نوبه خود جريان تراترسيتور ۱Q و در نتيجه جريان ديود مرجع ۲Q را ثابت نگه مي دارد و از اين طريق يك ولتاژ مرجع قابل اطمينان حاصل مي‌شود . در طراحي مدارهاي ولتاژ مرجع مي توان از تقويت كننده عملياتي نيز كمك گرفت . د

ر شروع كار مدار ، ديود زنر قطع و فيدبك مثبت غالب است و باعث افزايش ولتاژ دو سر ديود مي شود . پس از اينكه اين ولتاژ به مقدار رسيد ، فيدبك منفي كنترل مدار را در دست مي گيرد . در اين مدار مي توان از يك ديود زنر با ولتاژ شكست پايدار مثلاْ با استفاده نمود و با انتخاب مقادير مناسب براي مقاومتهاي ۱R و ۲R به ولتاژ مرجع مورد نظر دست يافت . مقاومتهاي به كار رفته و زين مدار بايد حتي الامكان از ميان مقاومتهاي دقيق انتخاب شوند در اين مدار جريان ديود زنر از طريق مقاومت ۳ R تأمين مي‌شود و داراي مقدار ثابتي مي باشد زيرا ولتاژهاي دو سر اين مقاومت يعني و ثابت مي باشند . مي توان ديود زنر را درحلقه فيدبك منفي نفر قرار داد مثلاْ در اين مدار نيز جريان ديود زنر كه همان جريان مقاومت R است همواره ثابت باقي مي ماند زيرا ولتاژ دو سر ورودي تقويت كننده عملياتي با يكديگر مساوي ويوايو مي باشد . بنابراين انتخاب مقاومتهاي دقيق و يك ديود زنر با ولتاژ شكست پايدار و ضريب دماي جبران شده تأمين يك ولتاژ مرجع بايد در و مطلوب را تضمين مي كند .

مدار محدود كننده جريان :
هر مدار تنظيم كننده ولتاژ فقط قادر است تا حد جريان حداكثر مجاز تراترسيتور كنترل خود ، جريان بار در خروجي تأمين نمايد تحميل اضافه جريان در مدار باعث سوختن تراترسيتور مزبور و در نتيجه از كار افتادن مدار خواهد شد از آنجا كه حفاظت اين تراترسيتور از طريق استفاده از فيوز مسير نمي باشد ، بايد چاره ديگري انديشيد . يك راه حل ساده كه البته خالي از اشكال هم نيست استفاده از مدار محدود كننده نشان داده شده است . در اين مدار تراترسيتور ۲Q و مقاومت Rs نقش محدو

د كننده جريان را به عهده دارند . در صورتي كه جريان Io به حداكثر مجاز خود برسد افت ولتاژ دو سر Rs تراترسيتور ۳Q را روشن كرده و در نتيجه با افزايش جريان كلكتور اين تراترسيتور ، جريان بيس ۱Q كاهش يافته و بدين ترتيب جريان خروجي محدود مي شود . در اين محدود كننده با كاهش مقاومت Rl تا قبل از رسيدن جريان خروجي به ولتاژ خروجي ثابت مي ماند و به محض اينكه جريان به اين مقدار رسيد كاهش بيشتر مقاومت Rl موجب كاهش ولتاژ خروجي مي شود . اشكال عمده

اين محدود كننده آن است كه در حالت اتصال كوتاه خروجي كه تقريباْ ولتاژ ورودي ( VI ) در روي كلكتور – اميتو تراترسيتور ۱Q مي افتد و جريان Io , max از آن عبور مي كند ، توان تلف شده در آن ممكن است از حد مجاز بالاتر رفته و موجب سوختن آن شود . در اين صورت مشخص به ظاهراْ بخشي از مشخصه به طرف عقب خميده شده و يا تا شده است . در اين مدار ولتاژ بيس – اميتر

تراترسيتور Ql توسط بخشي از ولتاژ دو سر مقاومت R كترل مي شود مقدار مقاومت R بسيار كوچك و معمولاْ حدود يك دهم انتخاب مي شود به ازاي جريان Io , max تراتوسيتور Ql هدايت نموده جريان بيس تراتوسيتور هاي كنترل و نهايتاْ جريان خروجي را كاهش مي دهد . همان طور كه از مشخصه هم پيداست از اين پس جريان خروجي تابع ولتاژ خروجي شده و با كاهش مقاومت بار مقدار آن نيز كم مي شود . در اين مدار داريم . در نوشتن روابط فوق فرض شده است كه جريان مقاومت بسيار كوچكتر از جريان خروجي بوده و جريان بيس Ql نيز در مقايسه با جريان مقاومت قابل صرفنظر باش

د . در وضعيت Io= Io , max داريم . بنابراين كاهش Vo را در اثر كاهش Rl پس از شروع هدايت تراترسيتور Ql كم شدن جريان Io را به دنبال خواهد داشت به طوري كه در حالت اتصال كوتاه خروجي ( Vo = o ) جريان اتصال كوتاه از Io , max كمتر ديوايو ، خواهد شد . در اين وضعيت به دليل فيدبك منفي ، تقويت كننده عملياتي سعي خواهد كرد ولتاژ خروجي را از طريق تأمين جر

يان بيش از حد بالا ببرد كه اين عمل منجر به سوختن آن خواهد شد .
رگولاسيون ولتاژ با استفاده از ترانزيستور
دو نوع رگولاتور تزانزيستوري وجود دارند : رگولاتور سري و رگولاتور موازي . هر دو نوع ياد شده مي توانند يك ولتاژdc خروجي ثابت بدست دهند حتي اگر ولتاژ ورودي و يا بار متصل به خروجي تغيير كند .
تنظيم كننده ( رگولاتور ) ولتاژ سري :
عنصر كنترل كننده كه به طور سري قرار گرفته ولتاژ ورودي را كنترل مي‌كند. ولتاژ خروجي نمونه برداري مي شود تا بوسيله يك مدار برگشت دهنده ( فيدبك ) براي مقايسه به ورودي برگردانده شود و با ولتاژ مرجع مقايسه گردد .
۱ – چنانچه ولتاژ خروجي افزايش يابد ، مدار مقايسه گر يك سيگنال كنترل تهيه مي كند تا عنصر كنترل سري مقدار ولتاژ خروجي را كاهش دهد ، و در نتيجه آن ولتاژ خروجي ثابت بماند .
۲ – چنانچه ولتاژ خروجي كاهش يابد ، مدار مقايسه گر يك سيگنال كنترل تهيه مي كند تا عنصر كنترل سري مقدار ولتاژ خروجي را افزايش دهد .
مدار رگولاتور سري
ترانزيستور Q1 عنصر كنترل سري و ديود زنر Dz تهيه كننده ولتاژ مرجع هستند ۱ – چنانچه ولتاژ خروجي كاهش يابد ، افزايش ولتاژ بيس- اميتر موجب هدايت بيشتر Q1 مي شود . در نتيجه ولتاژ خروجي افزايش مي بايد و ولتاژ خروجي ثابت مي ماند .
۲ – چنانچه ولتاژ خروجي افزايش يابد ، كاهش ولتاژ بيس – اميتر سبب كاهش هدايت Q1 مي شود و در نتيجه ولتاژ خروجي كاهش مي يابد و ولتاژ خروجي ثابت مي ماند .
رگولاتور سري كاملتر

مقاومتهاي R1 و R2 به عنوان يك مدار نمونه گير كار مي كنند . ديود زنر Dz تعيين كننده ولتاژ مرجع است ، و ترانزيستور Q2 جريان بيس ترانزيستور Q1 را كنترل مي كند تا جرياني كه از ترانزيستور Q1 مي گذرد تغيير كند و ولتاژ خروجي ثابت بماند .
چنانچه ولتاژ خروجي رو به افزايش باشد ، افزايش ولتاژ توسط R1 و R2 نمونه گيري مي شود ، افزايش ولتاژ V2 سبب بالا رفتن ولتاژ بيس – اميتر ترانزيستور مي گردد در حاليكه ثابت مي ماند . اگر جريان بيشتري هدايت كند كاهش ولتاژ بيس موجب عبور جريان كمتر از بار مي شود

و ولتاژ خروجي كاهش مي يابد . به اين ترتيب ولتاژ خروجي ثابت مي ماند . برعكس ، چنانچه ولتاژ خروجي كاهش يابد ، كاهش جرياني كه به بيس مي رسد از كاهش ولتاژ جلوگيري مي نمايد . ولتاژ V2 كه بوسيله R1 و R2 احساس مي گردد بايستي برابر با مجموع ولتاژ بيس اميتر Q2 و ديود زنر باشد يعني از حل معادله قبل براي ولتاژ تثبيت شده خروجي ، V0 .

تنظيم كننده ( رگولاسيون ) ولتاژ موازي
رگولاتور ولتاژ موازي با استفاده از يك جريان موازي جريان بار ولتاژ تثبيت شده اي در خروجي بدست مي دهد . ولتاژ تثبيت نشده ورودي جريان بار را ايجاد مي كند . مقداري از جريان بوسيله عنصر كنترل كننده كشيده مي شود تا ولتاژ خروجي دو سر بار ثابت نگهداشته شود . چنانچه ولتاژ بار به علت تغيير مقاومت بار تغيير كند ، مدار نمونه گير متناسب با آن يك سيگنال فيدبك براي مقايسه كننده تهيه مي كند . سپس مقايسه كننده يك سيگنال كنترل بدست مي دهد كه مقدار جريان موازي بار را تغيير مي دهد ، بطور مثال ، اگر ولتاژ خروجي بيشتر شود ، مدار نمونه گير يك سيگنال فيدبك به مدار مقايسه كننده مي فرستد كه به دنبال آن يك سيگنال كنترل عنصر كنترل كننده را وا مي دارد تا جريان موازي بيشتري كشيده شود و جريان بار كمتري در خروجي بدست آيد . در نتيجه اين عمل ولتاژ خروجي كاهش مي يابد .
اساس رگولاتور موازي ترانزيستوري
مقاومت R3 ولتاژ تثبيت نشده را متناسب با جريان بار افت مي دهد . ولتاژ دو سر بار بوسيله ولتاژ ديود زنر و بيس – اميتر ترانزيستورتنظيم مي گردد . چنانچه مقاومت باركاهش يابد ، جريان راه انداز بيس Q1 كاهش مي يابد و جريان موازي دركلكتور كم مي شود . به اين ترتيب جريان بار بيشتر مي شود و در نتيجه ولتاژ تثبيت شده دو سر بار ثابت باقي مي ماند . ولتاژ خروجي بار برابر است با : مجموع ولتاژهاي ديود زنر به علاوه ولتاژ بيس – اميتر .
در اين نوع تنظيم كننده ها سرعت قطع و وصل ترانزيستور بين KHz 10 تا KHz 100 است و بازده اين تنظيم كننده ها مي تواند به ۸۰ تا ۹۰ درصد و حتي بالاتر برسد .
در نوع ديگر تنظيم كننده هاي كليدي كه به نوع اوليه شناخته شده اند ترانزيستور كنترل Q در اوليه ترانس قرار مي گيرد . در اين مدار ابتدا توسط يك يكسوساز و خازنهاي ۱C و ۲C ، ولتاژهاي ثا

 

بت ايجاد VI + و VI – ايجاد مي شوند .
ترانزيستورهاي ۱Q و ۲Q از مدار كنترل فرمان گرفته و به حالتهاي قطع و اشباع مي روند و از ولتاژهاي يك شكل موج متناوب مربعي مي سازند . دامنه اين موج مربعي توسط ترانسفورماتور T به مقدار دلخواه كاهش داده شده و توسط بقيه قسمتهاي مدار به ولتاژ DC مورد نظر در خروجي تبديل مي شود . نظر به فركانس بالاي شكل موج مربعي مزبور ، ترانسفورماتور داراي ابعاد كوچكي خواهد بود و مي تواند به آساني با سر وسط ساخته شود به گونه اي كه در خروجي نياز به يكسوساز پل نباشد .
از مدار تنظيم كننده ولتاژ كليدي اوليه مي توان در مواردي كه يك منبع ولتاژ DC ( باطري ) در اختيار داريم و چند ولتاژ DC ، حتي ولتاژ DC بزرگتر از ولتاژ ورودي مورد نياز است ( در سيستمهاي مخابرات صحرايي و يا در ماهواره ها ) استفاده نمود در اين كاربرد مدار در حقيقت يك مبدل DC به DC مي باشد .
مثال : با فرض آنكه ولتاژ ورودي V 12 = VI ، ولتاژ خروجي ۵ ولت با ريپل كمتر از ۲۰ ميليب است .
الف ) سيكل كاري D
ب ) مقادير C و L
( تنظيم كننده ) رگولاتور موازي كاملتر
ديود زنر ولتاژ مرجع را ارائه مي كند ، بطوريكه ولتاژ دو سر R1 ولتاژ خروجي را احساس مي كند . مادامي كه ولتاژ خروجي تغيير مي كند ، جريان موازي شده بوسيله ترانزيستور Q1 تغيير كند تا ولتاژ خروجي ثابت باقي بماند . بطوريكه رگولاتور يك جريان بار بزرگتر بدست مي دهد . ولتاژ خروجي بوسيله ولتاژ زنر و ولتاژ دو سر بيس اميترهاي دو ترانزيستور تنظيم مي گردد .

تنظيم كننده ( رگولاتور ) ولتاژ موازي با استفاده از OP_AMP
ولتاژ زنر با ولتاژ فيدبك كه از طريق مقاومتهاي مقسم ولتاژ R1 و R2 بدست مي آيد مقايسه مي گردد تا جريان كنترل عنصر موازي Q1 تأمين گردد . جرياني كه از مقاومت Rs مي گذرد به گونه اي كنترل مي شود كه با توجه به افت ولتاژ دو سر آن ولتاژ خروجي ثابت باقي بماند .
تنظيم كننده هاي ولتاژ مدار مجتمع

با پيشرفت فن آوري مدارهاي مجتمع ، شركتهاي مختلف ، شركتهاي مختلف اقدام به طراحي و ساخت تنظيم كننده هاي ولتاژ با قابليتهاي گوناگون نموده اند ، به طوري كه امروزه تراشه هاي تنظيم كننده ولتاژ متنوعي در بازار موجود مي باشد .
تنظيم كننده هاي ولتاژ مدار مجتمع بر حسب نوع علامت ولتاژ خروجي به سه گروه تقسيم مي شوند . دسته اول تنظيم كننده هاي ولتاژ مثبت كه فقط داراي ولتاژ خروجي مثبت مي باشند ، دسته دوم فقط ولتاژ خروجي منفي تأمين مي كنند و دسته سوم تحت عنو

ان تنظيم كننده هاي ولتاژ دوگان امكان ايجاد هر دو نوع ولتاژ مثبت و يا منفي را در اختيار استفاده كننده قرار مي دهند .
از سوي ديگر بعضي انواع اين محصولات ، ولتاژهاي خروجي ثابت ايجاد مي كنند و در برخي ديگر انتخاب ولتاژ در يك محدوده خاص اختياري است .
تنظيم كننده هاي ولتاژ مدار مجتمع با خروجي ثابت
اين نوع تنظيم كننده ها فقط داراي سه سر ورودي ، خروجي و سر وسط مي‌باشند و ولتاژ تنظيم شده خروجي بين سر خروجي و سر وسط ايجاد مي شود . از جمله اين تراشه ها مي توان سريهاي LM340 , LM320 ,LM309 ( از كارخانه National ) و يا UA7800 ( از كارخانه Fairchild ) را نام برد . ( در نامگذاري تراشه ها دو حرف اول مشخص كننده كارخانه سازنده است . مثلاْ ، SN و MC به ترتيب براي تراشه هاي ساخت Texas Instrument و Motorola استفاده مي شوند . ) همچنين در نامگذاري تراشه هاي تنظيم كننده ولتاژ ، نوع بسته بندي ولتاژ خروجي را مشخص مي نمايند . به عنوان مثال در سري ۷۸۰۰ كه توسط كارخانه هاي مختلف توليد مي شود ، تراشه هاي ۷۸۲۴ , ۷۸۱۸ , ۷۸۱۲ , ۷۸۰۸ , ۷۸۰۵ به ترتيب ولتاژهاي ثابت ۵ ، ۸ ، ۱۲ ، ۱۸ ، و ۲۴ ولت را ايجاد مي كنند . يا در سري LM340 ، تراشه LM340H-05 داراي ولتاژ خروجي ۵ ولت است .
گر چه اين گروه از تنظيم كننده ها داراي ولتاژهاي خروجي ثابت هستند ولي استفاده كننده مي تواند با افزودن مدارهاي اضافي ولتاژ و يا جريان خروجي دلخواه خود را ايجاد نمايد .

توجه داشته باشيد كه سر تغذيه مثبت تقويت كننده عملياتي به VI متصل شده است . حداكثر ولتاژ ورودي اين تراشه برابر ۳۵ ولت و حداقل آن ۷ ولت مي‌باشد . همچنين در خروجي با تغيير سر پتانسيومتر مي توان ولتاژهاي ۵ تا ۳۲ ولت را به دست آورد .
در مدار مزبور با توجه به اينكه اختلاف پتانسيل بين سرهاي ۲ و ۳ برابر ۵ ولت است مي توان نوشت . بنابراين ، با انتخاب مناسب ۱R و۲R مقدار Vo دلخواه حاصل مي شود . مثلاْ براي كافي است انتخاب شوند .

براي به دست آوردن جريانهاي بيشتر از حد مجاز تراشه بايد از يك ترانزيستور كمكي استفاه نمود . مقدار اضافه جريان قابل تأمين توسط اين تارنزيستور به توان حداگكثر آن و اختلاف ولتاژ خروجي و ورودي مدار بستگي دارد .
براي دستيابي به جزئيات بيشتر در مورد خصوصيات و موارد استفاده اين نوع تراشه ها بايد به كتابهاي اطلاعات تراشه هاي خطي مراجعه نمود .
تنظيم كننده هاي ولتاژ مدار مجتمع با ولتاژ خروجي قابل تغيير
در بعضي از تراشه هاي تنظيم كننده ولتاژ بيش از سه سر در اختيار استفاده كننده قرار داده شده تا با اتصال اجزاء الكترونيكي مناسب ، ميزان ولتاژ و جريان خروجي و نحوه حفاظت در مقابل اتصال كوتاه و غيره را در كنترل خود داشته باشد . سري ۷۲۳ كه توسط كارخانه هاي گوناگون با شماره هاي مختلفي مثل LM-723H ( كارخانه National ) ، MC-1723H ( كارخانهMotorola ) ، SN52723 ( كارخانه Texas Instrument ) به بازار عرضه شده ، نمونه اي از يك تراشه تنظيم كننده ولتاژ قابل تغيير است .
محدوده قابل قبول ولتاژ ورودي اين تراشه بين ۵/۹ تا ۴۰ ولت و جريان خروجي حداكثر آن mA 150 مي باشد . همچنين اختلاف ولتاژ خروجي و ورودي نبايد از ۳ ولت كمتر باشد .
مثال : با استفاده از تراشه تنظيم كننده ولتاژSN52723 يك تنظيم كننده ولتاژ ۱۲ ولتي با حداكثر جريان mA 100 طراحي نماييد .

حل :
ولتاژ ورودي بين سرهاي Vcc+ و Vcc- قرار مي گيرد و كلكتور ترانزيستور كنترل ( سر Vc ) به ورودي وصل مي شود . در خروجي از يك محدود كننده جريان ساده استفاده شده و براي اينكه جريان خروجي حداكثر درmA 100Io= كنترل شود مقدار مقاومت Rsc برابر است با در اين تراشه Vref=vV است ، بنابراين براي خروجي V 12 = Vo ، لازم است داشته باشيم از طرف ديگر جريان گذرنده از اين مقاومتها نبايد در مقايسه با جريان خروجي قابل ملاحظه باشد . بنابراين انتخاب كه جريان گذرنده آن mA1 مي شود و از طرفي در معادله فوق نيز صدق مي كند قابل قبول است .
مقدار ۳R بايد برابر حاصل موازي ۱R و ۲R اختيار شود ، زيرا منظور از به كارگيري اين مقاومت جبران كردن اثر جريانهاي باياس ورودي تقويت كننده عملياتي مي باشد .
در اين تنظيم كننده ولتاژ ، ورودي ۱۸ ولت در نظر گرفته شده است . در اين صورت

حتي اگر ولتاژ ورودي به اندازه ۳ ولت نيز تغييرات داشته باشد حداقل ولتاژ ورودي مورد نياز همواره وجود خواهد داشت .
در انتخاب Rsc بايد دقت نمود كه حداكثر توان مصرفي آن از حدود ۱۰ % حداكثر توان خروجي تجاوز نكند . در مدار نشان داده شده خازن C ، خازن جبرانسازي تقويت كننده عملياتي مي باشد كه براي اين تراشه برابر pF 100 پيشنهاد شده است . خازنهاي سرهاي ورودي و خروجي از نوع اكتروليتي است و براي حذف تغييرات گذرا مورد استفاده قرار گرفته اند .
تنظيم كننده هاي ولتاژ كليدي
مدارهاي تنظيم كننده اي كه تا به حال مورد بحث قرار داده ايم در بسياري از
موارد عملكرد مطلوبي از خود نشان مي دهند ، ولي در كاربردهايي كه جريان خروجي زياد بوده و يا اختلاف ولتاژ ورودي و خروجي قابل توجه است ، تلفات زياد ترانزيستور كنترل بازده اين گونه تنظيم كننده ها را به شدت كاهش مي دهد . مثلاْ چنانچه از يك ولتاژ ثابت ۳۰ ولت ورودي بخواهيم ولتاژ ثابت ۵ ولت در خروجي ايجاد كنيم ، در اين صورت افت ولتاژ روي ترانزيستور كنترل برابر ۲۵ ولت مي شود كه چون جريان خروجي تقريباْ با جريان اين ترانزيستور برابر است ، بازده تنظيم كننده برابر خواهد شد . (چرا ؟ )
راه حلي كه براي رفع اين مشكل وجود دارد اين است كه مدار به گونه اي طراحي شود كه ترانزيستور كنترل همواره درحالت فعال نبوده ، بلكه به عكس به صورت تناوبي در حالتهاي قطع و اشباع كار كند . اين پيشنهاد ممكن است خواننده را به اين فكر بيندازد كه اگر ترانزيستور مزبور اين گونه عمل كند در هنگام قطع آن تكليف جريان خروجي چه مي شود و اين جريان چگونه تأمين مي شود . پاسخ اين پرسش آن است كه در مدارهاي تنظيم كننده ولتاژي كه بر اين اساس طراحي مي شوند و به تنظيم كننده هاي كليدي مشهورند ، از يك عنصر ذخيره كننده جريان الكتريكي يعني سلف استفاده مي شود . علت اين نامگذاري اين است كه در اين مدار عناصر تنظيم كننده ، همگي در ثانويه ترانس قرار دارند . در ادامه اين بخش تنظيم كننده هاي ولتاژ كليدي اوليه را نيز معرفي خواهيم كرد .

اين مدار عملاْ يك مولد پالس با فركانس ثابت چند ده KHz است كه در آن نسبت زمان وصل به زمان دوره تناوب (ton / T ) بر اساس اختلاف ولتاژ خروجي با يك ولتاژ مرجع تنظيم مي شود . ديود ژرمانيم D در هنگام قطع ترانزيستور ، مسير لازم براي عبور جريان سلف را تأمين مي كند . بديهي است در زماني كه ترانزيستور Q در حالت اشباع است اين ديود قطع مي‌باشد.
( در هنگام اشباع Q از ولتاژ ( sat ) VcE صرف نظر شده است . ) در فاصله زماني قطع ترانزيستور ، با توجه به اينكه ولتاژ دو سر ديود D (V 2/0 ) در مقايسه با ولتاژ خروجي قابل صرف نظر است داريم .

بنابراين جريان سلف در حالت كاهش خواهد بود . بر عكس در هنگام اشباع ترانزيستور (tin ) اين جريان درحال افزايش خواهد بود .
ولتاژ خروجي متناسب با VI و ضريب تناسب ton / T است كه مستقل از جريان بار مي باشد و مدار كنترل با تغيير ورودي و جريان بار آن را به گونه اي تنظيم مي كند كه ولتاژ خروجي همواره ثابت و برابر مقدار طراحي شده باقي بماند . خازن C در اين مدار به عنوان صافي به كار رفته و در هنگام اشباع ترانزيستور ، سلف علاوه بر تأمين جريان خروجي ، جريان شارژ اين خازن را نيز تأمين مي نمايد . هر چه L كوچكتر باشد جريان آن و در نتيجه نسبت a= Il / Io بزرگتر مي شود . در عمل a را معمولاْ برابر ۲/۱ انتخاب مي‌كنند .
براي محاسبه ميزان تغييرات ولتاژ خروجي بايد تغييرات بار الكتريكي خازن C را محاسبه نمود .

صداي مختصري شنيده خواهد شد اين حالت دلالت مي کند که کنتاکتها بطورنرمال کار مي کنند. همچنين با قطع کردن سيم کشي کنترل از ترمينالهاي رله و قراردادن يک رنگ(Bell – SET ) يا ابزار اندازه
گيري متفاوت در مدار مي توان پيوستگي(CONTINUITY ) را چک کرد، متصل کردن هر يک از اينها به ترمينالهاي رله، دلالت مي کند. که تا وقتي که عمل کننده چک کنتاکت پائين باشد کنتاکتهاي رله بسته است. طول درگير ماگنت(MAGNET ) را چک کرده ومطمئن شويد که از گردوغبار يا کثافت، روغن و گريس، پاک باشند. کنتاکتهاي نقره اي را از نظر سايش چک کننيد.اگر سر نقره اي سائيده شده و فلز زيري ديده شود کنتاکتها را عوض کنيد. کنتاکتهاي نقره اي را جهت برطرف کردن برآمدگي ها، ترکها، خراشيدگي ها و غيره سوهان نزنيد.

کنتاکتهاي عمومي(GENERAL – PVRPOSE )
مسير قوس(ARC CHUTE) را از نظر آسيب فيزيکي بازرسي کنيد. کليرنس هاي برآمدگي قوسها را چک کنيد. تنظيمات فنر آرميچر با نيروي کنتاکت (TIE GAPE ) و سيم ها را چک کنيد.
ژنراتورها(GENERATORS )
جهت اطلاع از رو شهاي تعميرات و بازرسي ژنراتور، به بخش (ژنراتور و ضمائم) در جلد I مراجعه کنيد.

 

کوپه هاي بار و کولکتور
اطمينان حاصل کنيد که اتصالات شل در اين کوپه ها وجود نداشته ، فصل مشترک هاي بين انتهاي کوپه ها و ژنراتور در مقابل نشت اب سيل بوده و سيل ها صدمه نديده باشند. در صورتيکه تجمعي از گردوغبار و گثافت وجود داشته باشد بايد تميز و برطرف شود. و نت هاي تخليه هواي خنک کننده را از نظر اطمينان از عدم گرفتگي چک کنيد.
تعميرات سيستم هاي واي ورودي و تجهيرات سيستم و توربين گاز توري ورودي (INLET SCREEN)
تور هاي ورودي درست در بالاي سپراتورهاي( جداکننده هاي) اينرسي(INRETIAL – SEPRATORS ) قرار دارند تا از ورود پرندگان، برگها، ترکها، کاغذها، و ديگر اشياء مشابه جلوگيري شود. در اين توربينها بايد از تجمع زياد آشغالها ممانعت کرد تا ا زجريان آزاد هوا اطيمنان حاصل شود.
(سپراتورهاي اينرسي)
سپراتورهاي اينرسي معمولاً( خودتميز کننده) (SELE CLEANING) بوده و برخلاف فيلترهاي هوا که ذرات گردوغبار راجمع کرده و نگه مي دارند به سرويس روتين نياز ندارند هر چند د ر فواصل زماني منظم سيستم فوق از نظر صحت اتصالات سيل يا آسيب اتفاق، بايد بازديد شو سالي يک بار اطاقک هاي(CELLS ) سپراتورهاي اينرسي از نظر تجمع رسوبات بايد مورد امتحان قرار گيرد.

پوشش نازک از غبار، طبيعي بوده و کارکرد يا راندمان اطاقک ها را خراب نخواهد کرد. هر چند در برخي واحدها ممکناست در اطاقک به علت وجود بخار روغن(OIL MIST ) يا بخارات مشابه ديگر در هوا رسوبات ضخيم تري از کثافت قشري تجمع کنند. چنين تجمع در سپراتور سبب کاهش راندمان تميزکنندگي يا تنگي مسير عبور هوا يا هر دو مورد مي شود در چنني مظرح تيغه ها و(يا) وزيدن هواي فشرده مي تواند تميز کرکد. سپراتورهاي اينرسي قابل جداشدن( دراوردن) را مي تواند د

رمحول دترژنت يا جدول مناسب ديگري تميز کرد. وزنده هاي تخليه به بيرون(BELLD- BLOWERS) وقتي که توربين در حال کار بايد مي بايست روشن باشد. اگر وزنده هاي فوق در موقع کار توربين در حال عمل نباشد سپراتورهاي اينرسي داراي راندمان تميز کاري خواهند بود. مووتور هاي وزنده تخليه به بيرون، طبق چارت راهنماي روغنکاري که رد بخش ۲( عمليات استاندارد از دستورالعمل

بازرسي و تعمير و نگهداري د رجلد ۲) تشريح شده بطور متناوب به سرويس نياز خواهند داشت.
پيش فيلترهاي مياني (MEDIA PRE- FILTERS )
ممکن است يک رديف از پيش فيلترهاي مياني در پائين دست(DONSTREAM) سپراتورهاي

اينرسي و در ست در بالا دست فيلترهاي مياني با راندمان بالا واقع باشد. مقصود از پيش فيلترهاي مياني طولاني کردن عمر مفيد فيلترها با راندمان بالا ميباشد. دقيقترين روش جههت تعيين زمان صحيح تعويض پيش فيلتر مياني اندازه گرفتن افزايش در تني ناشي از آلوده کننده ها در داخل اين بخش است. براي تعيين اين موضوع واحد بايد نقطه با فيلترهاي نصب شده تميز با راندمان بالا کار کند. اختاف فشار بايد اندازه گيري و ثبت شود. سپس فيلترها مي بايست نصب شده و افت فشار دوباره ثبت شود اين مقدار مجموع افت فشار در طول همه طبقات فيلتراسيون مي باشد. وقتي افزايش نشان داده شده توسط گيج فشار متناظر با مقداير توصيه شده توسط توليدکننده فيلترباشد پيش فيلترها بايد تعويض شود و دور انداخته شوند قبل از نصب پيش فيلترهي نو افت فشار در

فيلترهاي با راندمان بالا بايد ثبت و با مقدار اوليه(ORIGINAL ) مقايسه شود. روش فوق بايد تکرار شود تا موقعي که افت فشار در طول فيلترهاي با راندمان بالا به حدهاي يقين شده توسط توليدکننده فيلتر برسد، در اين موقع فيلترهاي با راندمان بالا (HIGH-EFFECIENCY – FILTERS ) بايد تعويض شود.
« موقع کارکردن توربين گاز، اختلاف فشار در دو طرف درب کويه فيلتر وروي ممکن است سبب بسته شدن سريع درب يا اشکال در بازکردن درب از طرف داخل کويه شود در موقع کار توربين نبايد وارد کويه فيلتر شد مگر آنکه پيش بيني هاي خاص از نظر ورود ايمن و بي خطر(SAFE-ENTRY ) انجام شده باشد».

پيش فيلترهاي مياني را در حين ار توربين گاز مي توان تعويض کرد در موقع اجراي چنين کاري:
۱- (WARNING )ذکر شده در فوق را ملاحظه کنيد.
۲- تمام چيزهاي شل را از جبيبها د رآورده، عينک و کلاه ايمني را محکم کنيد.
۳- پيش فيلترها را درآوريد اين کار را با رديف بالائي فيلترها شروع کنيد.

۴- اول از همه تمام پيش فيلترهاي کثيف را درآورده و سپس شروع به نصب فيلترهي تميز کنيد.
۵- نصب فيلترهاي تميز را با رديف پائين فيلترها آغاز کنيد.
« فيلترهاي مياني با راندمان بالا»
فيلترهياي با راندمان بالا در پائين دست سپراتورهاي اينرسي واقع شده و مرحله آخري فيلتراسيون را شامل مي شود. راندمان آنها حدود ۷/۹۹ درصد درتست غبار ظريفA-C مي باشد. دقيقترين روش براي تعيين زمان نياز فيلترهاي فوق به تعويض اندازه گيري افزايش تنگي ناشياز تجمع آلوده کنندها در اين بخش مي باشد. براي تعيين اين موضوع واحد بايد فقط با فيلترهاي با راندمان بالا در حال کار باشد. اختلاف فشار بايد اندازه گيري و ثبت شود اين مقدار مجموع افت فشار در طول همه مراحل فيلتراسيون مي ياشد. موقعيکه افزايش در افت فشار که توسط گيج فشار نشان داده ميشود متناظر با مقدار توصيه شده توسط توليدکننده فيلتر باشد فيلترها بايد درآورده شده و بجاي آنها فيلترهاي نو نصب شود. در موقع نصب فيلترهاي نو بايد دقت شود تا اطمينان حاصل شود که همه واشرها در وضعيت و موقعيت صحيحي باشند. از لبه فيلترها و قاب نگهدارنده نبايد هيچگونه نشتي موجود باشد.
« نبايد در حين کار کردن توربين گاز مبادرت به تعويض المانهي فيلتر با راندمان بالا نمو.»
درب باي پاس (BY PASS – DOOR )
در پائين دست المانهاي فيلتر درب( با دربهاي) باي باس واقع است. دربهاي فوق طوري طراحي شده اند تا موقع کاهش فشارات استاتيک به مقدار معين شده از قبل بطور شاخص ، باز شوند دربه بطور نرمال نبايد باز شوند. در بهاي فوق به عنوان وسيله اي ايمني براي جلوگيري از شاتدادنتوربين و (يا) از داخل ترکيدن(IMPLOSTON ) کانال ورودي در اثر بلوکه شدن ناگهاني يا غ

ير نرمال سيستم ورودي طراحي شدند. بنابراين اهميت دارد که قبل از آنکه تنزل فشار استاتيک به مرحله اي برسد که درب باي باس باز کند سيستم تميز کننده هوا سرويس شود.موقعي که درب باي باس بازشد توربين غير حفاظت شده بوده و هواي غير فيلتر خواهد بلعيد. دريچه باي باس واشرگذاري شده تا از نشتي هاي هوا جلوگيري شود. اين واشرها بطور متناوب بايد چک شده

و در صورت مشاهده ليک هاي احتمالي تعمير شود. جهت درب باي باس سوئيچي فراهم شده که همراه با بازشدن درب، آلارم ميدهد درصورت وقوع چنين آلارمي مي بايست فوراً جهت تعيين و برطرف کردن علت، اقدام شود. سالي يکبار بايد ليميت سوئيچ(LIMIT SWITCH) بطور دستي بکا رانداخته شود تا کارکد صحيح مدار چک شود.
کوپه وردي کانال ورودي و صداگيرها(SILENCERS )

در موقع شات دادن سپراتورهاي اينرسي در حال کار نمي باشندو اين مووضوع اجازه مي دهد که هر نوع گردوعبار ز داخل آنها عبور کرده ووارد کوبه ورودي شود.
قبل از استارت واحد و پس از پريود شات دادن کوبه بايد بازرسي شده و در صورت نياز تميز شود. حداقل سالي يکبار، کانال ورودي و صداگيرها بايد از نظر نشتي يا مواد خارجي وارد شده بازرسي شود. ليک ها را بايد با يک ماده درزگيري( بتونه کاري)(CAULKING) مناسب، سيل کرد. مواد خارجي وارد شده بايد درآورده شوند هرگونه لکه هاي زنگ يا اکسيداسيون روي ماتريال

غيرکورتني(COR-TENMATERIAL ) بايد تراشيده و دوباره رنگ زده شود.
« جداکننده هاي رطوبت»
در واحدهاي مجهز شده با جداکننده هاي رطوبت، جداکننده ها نوعاً ين سپراتورهاي اينرسي و فيلترهاي مياني با راندمان بالا قرار مي گيرند.
خنک کننده هاي تبخيري(EVAPORATIVE- COOLERS )
موقعي که درجه حرارت محيطي(DRY-BULB) بالاي بوده و تقرباً نيم ساعت قبل از استار

ت توربين گاز، کنترل هاي پمپ کولر تبخيري بايد بطور دستي بکار انداخته شود بعد از بسته شدن بويکرهاي پژنراتور، سوئيچ کنترلها بايد روي اتوماتيک(ش(AUTOMATIC) قرار داده شود در اين روش قبل از جراين يافتن هوا تمامي قسمت مياني مرطوب شده درنتيجه مانع وردي آب ايع از محيط خشک بداخل هوا مي شود.
NOTE
« در پايان فصل سرما، تانکها را تميز کرده محوطه کولر(MEDIA ) را با آب بشوئيد»
« تنظيم فلوي آب »
والوهاي کنترل کننده فلو آب به هدر(HEADER) را تقريباً سه دور ا ز حالت کاملاً بسته(FULLY- CLOSED ) باز کنيد. در حالي که توربين کار مي کند محوطه کولر را چک کنيد اگر محوطه فوق کاملاً مرطوب نباشد( نوعاً در طرف مقابل پمپ) والو را نيم دور نيم دور باز کنيد تا موقعي که محوطه مياني کاملاً مرطوب شود. پنج دقيقه بين تنظيمات والو صبر کيند تا عمل مرطوب شدن انجام شود . موقعي که والوها تنظيم شده باشد تنظيمات ديگري جز چک کردن تناوبي رطوبت قسمت مياني در طي کارکرد روزانه لازم نمي باشد. در برخي کولرها يستم توزيع آب ممکن است اجازه ندهند که آب به ۱۲ اينچ انتهايي از سمت مياني در جت دور ازپمپها در هر وضعيتي برسد اين موضوع نرمل بوده و سبب هيچگونه افتي در عملکرد نمي شود.
کارکرد پمپ در وضعيت شان دان واحد
حوداض نيم ساعت قبل از شات دان توربين گاز سوئيچ کنترل پمپ را خاموش کنيد اين کار به قسمت مياني اجازه مي دهد که بطور کامل خشک شده و از کندانسه شدن احتمالي در کانال هاي ورودي در موقع توقف توربين جلوگيري شود.
بخ ش۴ (TAB 4 )
« تعميرات برنامه ريزي شده توربين »

بخش چهار
تعميرات برنامه ريزي شده توربين
بازرسي هاي در حين کار واحد
بازرسي هاي در حين کار واحد شامل مشاهدات انجام شده در حين کار واحد مي باشد توربين مي بايست طبق يک جدول برنامه ريزي شده که بايد بعنوان قسمتي از برنامه تعميراتي واحد در ارتبا با لازمه هاي اپراتور تلقي شود مورد بازرسي قرار گيرد.
نگهداري از واحد
علاوه بر دوشهاي جزء به جزء تعميراتي که ذکر خواهد شد ملاحظه روزانه( يا کوتاه مدت) کارکرد و ظاهر توربين گاز بايد مورد توجه قرار گيرد.چک ليست(check list ) ذيل در موقع تعيين برنامه هاي روتين تعميراتي جهت توربين هاي گاز به ما کمک خواهد کرد.

کابينت کنترل(control cab )
« در موقع کار با کابينت کنترل واحد کليه توجهات و هشدارهاي ايمني را مورد توجه قرار دهيد.»
۱) وضعيت پانل کنترل توربين ژنراتور و لامپ هاي مرکز کنترل موتور را چک کنيد.
NOTE :« تعويض حبابها(BULBS ) در موقع کار واحد مي تواند منجر به شات دان غيرعمدي واحد شود.
۲) دقت کنيد که همه وسايل(INSTRUMETS) ، فعال(FUNCTIONAL ) و قابل خواندن باشند، سطوح شيشه اي را در صورت کثيف بودن تميز کنيد و شيشه هاي شکسته را تعويض کنيد.

۳) المان فيلتر در قسمت تهويه مطبوع(AIR COMDITIONER) کوپه را بطور تناوبي چک کنيد در صورت لزوم آنرا تميز کنيد.
۴) بازرسي لازم از نظر وجود سيم هاي شل يا کثيف بعمل آورد و در صورت لزوم جهت برطرف کردن عيوب، برنامه ريزي لازم را انجام دهيد.
۵) کف کوپه را تميز کنيد.
۶) به مقدار خروجي شارژر باطري توجه کنيد.
کوپه توربين
« موقع کارکردن در کوپه توربين تمام ملاحظات ايمني را رعايت کنيد».
۱) هر دو سيستم DC,AC روشنايي کوپه را مورد توجه قرار دهيد. لامپهاي سوخته شده را تعويض کنيد.
۲) آيتم هاي ذيل را از نظر نشتي هوا، دود خروجي، روغن، روغنکاري، سوخت يا آب مورد بازرسي قرار دهيد.
a ) تيوبهاي (TUBING ) گازوئيل
(b تورک کنورتور( مبدل گشتاور)
(c فيلتر روغن روغنکاري
(f گيربکس اکسسوري
(g پانل گيچج(GAUGE PANEL )
(h مانيفولد هيدروليک
(I فيلترهاي هيدروليک
۳) به وضعيت پانل گيج توجه کنيد. وسائل اندازه گيري کثيف را تميز کرده. جهت تعمير گيج هاي صدمه ديده برنامه ريزي کرده و در صورتي که گيج ها مقاير معقول را نشان نمي دهند کالبيراسيون آنها را در شات دان چک کنيد.
۴) کف کوپعع را از کثافات آب و روغن و ديگر آشغالها پاک کنيد. منشاء مايعات ريخته شده در کوپه را پيدا کنيد.

۵) به پاپنيگ، مجاري برقي(CONDULT ) يا ديگر فيتينگ هاي شل يا لرزش دار توجه کنيد و در صورت لزوم جهت تعمير آنها برنامه ريزي کنيد.
۶) سطوح کلاچ رااز نظر تميزي يا صدمه احتمالي چک کنيد تميزکردن يا برنامه ريزي تعميراتي لازم را انجام دهيد.
۷) از نظر دور هيت شده اجزاء اکسسوري(مثل تغيير رنگ، و رنگ آميزي آن) بازرسي لازم را انجام داده و جهت بازديد تعميراتي يا تست اجزاء مشکوک برنامه ريزي کنيد
سيستم هاي آف بيش(OFF-BASE )
1) به پاپينگ مجاري يا اتصالات شل يا لرزش دار توجه کنيد. در صورت نياز جهت امور تعميراتي برنامه ريزي لارم را انجام دهيد.
۲) کف ها( FLOORS) رااز کثافات آب ، سوخت يا روغن روغنکاري پاک کنيد.
کلي GENERAL

۱) سيلهاي درب ها را از نظر خرابي چک کنيد. در صورت لزوم جتهت تعويض آنها برنامه ريزي کنيد.
۲) در وضعيت شات دان سطوح روغن در توربين کمپرسور هواي اتمايزينگ و کمپرسور کمکي(BOOSTER ) هواي اتمايزينگ را ملاحظه کنيد. به اختلافها توجه کرده و علت را تحقيق کنيد و در صورت لزوم تمام اجزاء را تا سطح صحيح روغن دوباره پر کنيد.
ثبت اطلاعات
اطلاعات کاري رااز نظر ارزيابي عملکر و تجهيزاتو نياز منديهاي تعميراتي مي بايست ثبت کرد. اطلاعات شاخص شامل باد، درجه حرات اگزوز، لرزش، فلو، و فشار سوخت کنترل و تغييرات درجه حرارت اگزوز و زمان استارت مي باشد. توجه قرار دارد فشارهاي سوخت در سيستم بايد مورد مطالعه قرار گيرد. تغييرات درفشار سوخت ممکن است حاکي از کيپ شدگي( کثيفي) راهگاههاي نوزل سوخت يا صدمه ديدگي يا خارج از کالبيراسيون بودن المانهاي اندازه گيري سوخت باشد. تغيير در درجه حرارت اگزوز توربين بايد اندازه گيري شود. افزايش در گستره(SPREAD ) در جه حرارت دلالت بر اجزاي سيستم احتراق يا مشکلات توزيع سوخت مي کند در صورتي که موضوع فوق تصحيح نشود کم شدن عمر قطعات پائين دست را ميتوان انتظار داشت. يکي از مهمترين کارکردهاي کنترل که بايد مورد ملاحظه قرار گيرد سيستم کنرتل درجه حرارت اگزوز و مدار حفاظتي تريپ درجه حرارت بيش از(OVER TEMPERATURE) مي باشد.
ردسيدگي روتين کارکرد و کالبيراسيون اين سيستم ها سايش در قطعات ميسر گاز داغ را به حداقل خواهد رساند. زمان استارت( در موقعي که توربين گاز نو مي باشد) مرجعي عالي مي باشد که پارامترهاي کاري بعي را مي توا با آن مقايسه کرده و ارزيابي کرد. يک سخن از پارامترهاي استارت از سرعت سيگنال VCE سوخت درجه حرارت اگزوز و نقاط بحراني توالي

(CRITICAL SEQUENCE BENCHMARKS) برحسب زمان از موقع سيگنال اوليه استارت ععلامت خوبي از دقت سيستم کنترل سيستم سوخت نوزل هاي سوخت،جرقه زدن، و سيستم احتراق مي ياشد. انحراف از وضعيت نرمال در تعيين مشکلات احتمالي تغيير در کالبيراسيون يا آسيب ديدگي اجزاء به ما کمک خواهد کرد. اطلاعات کاري بايد ثبت شود تا امکان ارزيابي عملکرد

تجهيزات و نيازهاي تعميراتي فراهم شود اطلاعات مي بايست پس از آنکه توربين گاز در هر شرايط باري به وضعيت پايدار رسيد ثبت شود. وضعيت پايدار(STEADY- STATE ) به وضعيتي اطلاق ميشود که تغيير در درجه حرارت ويل اسپيس در طول مدت ۱۵ دقيقه، بيش از نباشد. لاک شيت هاي (LOG SHEETS) ( برگه هاي اطلاعاتي) پيشنهادي براي کار واحدهاي MS 9001 در ذيل ليست شده اند.

MS 9001

اطلاعات کاري
اطلاعات بايد در بار کامل، بار کامل، کامل، و در بار کامل (FULL LOAD) ثبت شود. در واحدهاي دو سوخته، اين اطلاعات بايد جهت هر دو نوع سوخت، ثبت شود.
سوخت بار کامل
سرعت توربين HP(برحسب RPM)
ساعات کاري
تعداد استارتهاي دستي(MANUAL)
تعداد کل استارت ها
تعداد استارتهاي، بارگيري سريع
تعداد عملکرد بريکر ژانراتور
ارتفاع سايت از سطح دريا، فوت
فشار در محل سايت، HG، IN
درجه حرارت هواي محيط اطراف
درجات حرارت (OF)
هوا پس از کولر تبخيري
تخليه کمپرسور، چپ
تخليه کمپرسور، راست
فوروارد ويل اسپيس مرحله اول، داخلي
فوروارد ويل اسپيس مرحله اول، داخلي
فوروارد ويل اسپيس مرحله اول، خارجي
فوروارد ويل اسپيس مرحله اول، خارجي
آفت ويل اسپيس مرحله اول، خارجي
آفت ويل اسپيس مرحله اول، خارجي

فوروارد ويل اسپيس مرحله دوم، خارجي
فوروارد ويل اسپيس مرحله دوم، خارجي
آفت ويل اسپيس مرحله دوم، خارجي
آفت ويل اسپيس مرحله دوم، خارجي
فوروارد ويل اسپيس مرحله سوم، خارجي
فوروارد ويل اسپيس مرحله سوم، خارجي

آفت ويل اسپيس مرحله سوم، خارجي
آفت ويل اسپيس مرحله سوم، خارجي
اگزوز توربين، شماره (۱)
اگزوز توربين، شماره(۲)
اگزوز توربين، شماره(۳)
اگزوز توربين، شماره (۴)
اگزوز توربين، شماره(۵)
اگزوز توربين، شماره(۶)
اگزوز توربين، شماره(۷)
اگزوز توربين، شماره(۸)
اگزوز توربين، شماره(۹)
اگزوز توربين، شماره(۱۰)
اگزوز توربين، شماره(۱۱)

 

اگزوز توربين، شماره(۱۲)
اگزوز توربين، شماره(۱۳)
اگزوز توربين، شماره(۱۴)
اگزوز توربين، شماره(۱۵)
اگزوز توربين، شماره(۱۶)
اگزوز توربين، شماره(۱۷)

اگزوز توربين، شماره(۱۸)
اگزوز توربين، شماره(۱۹)
اگزوز توربين، شماره(۲۰)
هدر روغنکاري ياتاقان
کمپرسور هواي اتمايزينگ، ورودي
مانيفولد هواي اتمايزينگ
تخليه تانک آب
تخليه تانک آب
درين هاي ياتاقانها( در صورت استفاده)
جاي خالي (LOCATION)
فشارها (PAIG)
روغن، خروجي پمپ اصلي
روغن، هدر ياتاقان
خروجي کمپرسور اصلي
هدر آب خنک کننده
مدار تريپ هيدروليکي
گازوئيل پس از فيلتر اصلي

مانيفولد هواي اتمايزينگ
فيلتر روغن روغنکاري، تفاضلي
نوزل سوخت، شماره ۱
نوزل سوخت، شماره ۲
نوزل سوخت، شماره ۴
نوزل سوخت، شماره۵
نوزل سوخت، شماره۶
نوزل سوخت، شماره۷

نوزل سوخت، شماره۸
نوزل سوخت، شماره۹
نوزل سوخت، شماره ۱۰

نوزل سوخت، شماره ۱۱
نوزل سوخت، شماره ۱۲
نوزل سوخت، شماره ۱۳

نوزل سوخت، شماره۱۴
فيلتر LP سوخت، تفاضلي
فيلتر HP سوخت، تفاضلي
منبع تغذيه گازوئيل( قبل از فيلتر LP)
منبع تغذيه گاز(در صورت کاربرد)
گاز پس از والو SR و کنترل والو(در صورت کاربرد)
مقادير اوليه در محاسبه کارائي
(PERFORMANCE INPUTS)

فلوي سوخت
درجه حرارت گازوئيل( در صورت مطرح بودن کارائي)
ارزش حرارتي سوخت ( LHV يا HHV)
ژنراتور
ولتاژ خروجي، ۲-۱
ولتاژ خروجي، ۳-۲
ولتاژ خروجي، ۱-۳
جريان فاز، ۱
جريان فاز، ۲
جريان فاز،۳
مگا وار
ولتاژ تحريک
جريان تحريک
درجه حرارت استاتور ، ۱
درجه حرارت استاتور،۲

درجه حرارت استاتور، ۳
درجه حرارت استاتور، ۴
درجه حرارت استاتور، ۵
کل کيلووات ساعت
کيلووات ساعت( در صورت انجام شدن کارائي)
زمان(ثانيه) براي بيست دور چرخش ديسک KWHR
مقدار ثابت وسيله اندازه گيري KWHR
اطلاعات لرزش
بار

RPM-HP
گيربکس اکسسوري، H
گيربکس اکسسوري،V
گيربکس اکسسوري، A
کوپلينگ اکسسوري، طرف گيربکس
کوپلينگ اکسسوري، طرف توربين
پوسته کمپرسور، H( در پايه ساپورت)
پوسته کمپرسور، V (در پايه ساپورت)
پوسته کمپرسور، A( در پايه ساپور
پوسته توربين، H( در پايه ساپورت)
پوسته توربين، V( در پايه ساپورت)
پوسته توربين، A( در پايه ساپورت)
کوپلينگ بار، طرف توربين
کوپلينگ بار، طرف بار
وسيله بحرکت درآورده شده، ژنراتور
طرف توربين،H
طرف توربين، V
طرف توربين، A
طرف ديگر( خارجي)،H
طرف ديگر، V
طرف ديگر، A
چک هاي کرنکنيگ( تنظيمات نهائي)
۱) کورس باي پاس والو پمپ سوخت يا والوگاز
اشتغال (FIRE) (فاير)
گرم شدن WARM UP (وارم آپ)
شتاب گيري ACCELERATION
حداکثر
حداقل

۲) تنظيمات رله سرعت( سرعت توربين)
۱۴ HM
14 HA
14 HS
14 HR
3) اور اسپيد
توربين گاز

وسيله راه انداز( در صورت کاربرد)
متفرقه
سطح تانک روغن
سطح تانک آب خنک کننده
بازرسي هاي ويژه
تمهيداتي در توربين هاي گاز هيوتي ديوتي MS9001 (HEAVY DUTY) جنرال الکتريک بعمل آمده تا اجراي چندين روش بازرسي ويژه را در صورت نياز، تسهيل کند اين روشهاي خاص، امکان بازرسي و اندازه گيري تعدادي از اجزاء داخلي و حساس توربين را بدون نياز به برداشتن پوسته هاي خارجي

توربين، فراهم مي کند. سه نوع از اين روشها عبارتنداز: بازرسي بورسکوپ، اندازه گيريهاي کليرنس نوزل و تست «ادي کارنت». بجز روشهاي فوق، روشهاي بازرسي ويژه غيرمعمول تري ممکن است گاهگاه در مورد توربين گاز اجرا شود، اما در اينجا فقط سه روش فوق شرح داده شده اند.
اندازه گيريهاي کليرنس نوزل( در صورت نياز)
در حين کارکرد توربين، کليرنس هاي بين اجزاء ثابت و چرخان در داخل توربين گاز تا حد معيني م

ي تواند تغيير کند. مقادير و ميزان تغييرات کليرنس بستگي به متغيرهاي متعددي شامل درجات حرارت کاري، مقادير تفاضل فشار در تغيير بار و زمان کاري دارد. اندازه گيري مقادير مطلق کليرنس ها ميزان تغيير را بدست داده و کليرنس هاي ۲F1 و ۳F1 طبق فرم ISE/GT-FF-9019بين نوزل

مرحله دوم توربين و ويل مرحله دوم توربين، و بين نوزل مرحله سوم و ويل مرحله سوم توربين را مي توان بدون برداشتن پوسته توربين به انجام رساند. سوراخي با قطر يک اينچ در داخل پوسته و شرودهاي توربين در موقعيت مکاني بين طرف عقبي (AFTER SIDE) نوزل مرحله دوم و طرف جلوئي (FORWARD SIDE) ويل مرحله دوم توربين، و در موقعيت مکاني بين طرف عقبي نوزل مرحله سوم و طرف جلوئي ويل مرحله سوم توربين، تعبيه شده است. کليرنس هاي ۲F1 و ۳F1 مربوط به اين مکانها را مي توان با استفاده از يک تيپرگج (TAPER GAVGE) همراه با يک بورسکوپ، اندازه گيري کرد.
تست« ادي کارنت» (EDDY CURRENT TESTING) ( در صورت لزوم)
روشي که قبلاً جهت بازرسي باکت ها (پره ها) بکار مي رفت مستلزم دمونتاژ توربين جهت نمايان شدن روتوره در آوردن باکت ها، و حمل آنها به يک مرکز تعميراتي توربين گاز براي تميز کردن، پويش کردن و بازرسي با مايع نفوذ کننده (LIQUID PENETRANT) بود. هر چند متر فوق در تشخيص و تعويض باکت ها خيلي مؤثر بود ولي کاري پرهزينه و زمان گير براي استفاده کننده بود. جهت رفع

اين مشکل، شرکت G.E يک روش بازرسي با استفاده از تکنيک هاي « ادي کارنت» و بورسکوپ جهت پيدا کردن ترک و تعيين اندازه ترک(CRACK SIZE) فراهم کرده است. روش فوق وسيعاً تحت تحقيق مهندسي قرار گرفته تا حداکثر حفاظت در برابر صدمات بزرگ و خروج طولاني واحد از مدار، که در صورت توسعه کشف نشده ترک و خرابي حاصله در باکت ها مي توانست ايجاد شود، فراهم شود. در صورت کشف يک ترک، شرکت G.E اقدام متعاقب را براساس متغيرهاي بسياري که ب

ر توسعه ترک اثر مي گذارند مثل استفاده انتظاري از واحد، تعداد استارت در ساعات کاري، اندازه ترک، و سابقه واحد، توصيه خواهد کرد. بطور نرمال کل بازرسي فوق به يک هفته يا کمتر وقت نياز دارد. هر چند ترجيح داده ميشود که در طي اين بازرسي واحد بطور پيوسته در دسترس باشد، آنرا ميتوان پس از حدود يک ساعت توجه، در مدار قرار داد.