AVR ဆိုတဲ့ Automatic Voltage Regulator

generator စတင္လည္ပတ္တာနဲ႕ rated RPM ရဲ႕ ၈၀ ~ ၈၅ % ေလာက္မွာ residual magnetism ေႀကာင့္ထြက္လာတဲ႕ output voltage တန္ဘိုးတခုကို AVR ကတဆင္႕ သတ္မွတ္ထားတဲ႕ ratio အခၽိဳးအဆအတိုင္း ၿပင္ဆင္ေပးကာ exciter stator သို႕ ေပးပို႕ပါတယ္။ အဲဒီအခါ exciter stator ကေန flux ေတြထြက္လာၿပီး၊ ထြက္လာတဲ႕ flux ေတြကို လည္ပတ္ ေနတဲ႕ exciter rotor Coil က လက္ခံရရိွၿပီး၊ excitation voltage အၿဖစ္ rotating rectifier diodes ေတြဆီကို ပို႕ၿပီး DC excitation အၿဖစ္ေၿပာင္းလဲ ၿပီးမွ၊ main rotor သို႕ ေပးပို႕ပါတယ္။




Fig. negative feedback control loop system

AVR ဆိုတဲ့ Automatic Voltage Regulator ဆိုတာကေတာ႔ constant voltage level ဆိုတဲ႕ volt အားတန္ဘိုးတခုမွာ၊ ရိွေနေစဖို႕ အလိုအေလၽွာက္ထိမ္းေကၽာင္းေပးတဲ႕ အရာပဲၿဖစ္ပါတယ္။ တနည္း အားၿဖင္႕ negative feedback control loop system ကိုအသံုးၿပဳကာ၊ voltage တန္ဘိုးတခုကို၊ ထိမ္းေကၽာင္းေပးပါသတဲ႕။ AVR ဟာ generator စတင္လည္ပတ္ခၽိန္မွာ၊ နဂိုကတည္းက ရိွေနၿပီးသား residual magnetism ေႀကာင္႕ထြက္ေပါါလာတဲ႕ out put voltage ကိုရယူၿပီး၊ သတ္မွတ္ ထားတဲ႕ ratio အတိုင္း၊ regulated လုပ္ကာ excitation voltage အၿဖစ္၊ generator ကိုစတင္ ေပးသြင္းပါတယ္။

brush type generator ေတြမွာ carbon brushes ေတြကိုအသံုးၿပဳၿပီး၊ slip rings ေတြကတဆင္႕ rotor ကိုေပးသြင္းသလို၊ brush-less type generator ေတြမွာေတာ႔ exciter stator ကိုေပးသြင္းပါတယ္။



Fig. solid state AVR


ဒီလိုနဲ႕ generator ဟာ rated RPM ကိုေရာက္သြားၿပီး၊ rated output voltage ထြက္လာတဲ႕အခါ၊ out put voltage ကို ရယူကာ၊ သတ္မွတ္ ထားတဲ႕ ratio အခၽိဳးအဆအတိုင္း၊ excitation voltage ကိုေပးသြင္းေန ပါတယ္။ တဖန္ generator ကို load တင္ကာအသံုးၿပဳေနစဥ္ ကာလတေလၽွာက္လံုးမွာလည္း၊ AVR ဟာ excitation voltage ကိုေပးသြင္းေနရင္း အေႀကာင္းတစံုတခုေႀကာင္႕ load increasing တနည္းအားၿဖင္႕ load ဆြဲလိုက္လို႕၊ generator ရဲ႕ output volatge ရုတ္တရက္ကၽသြားတဲ႕အခါ၊ excitation voltage ကို သတ္မွတ္ ထားတဲ႕ ratio အခၽိဳးအဆအတိုင္း၊ ပိုမိုေပးသြင္းၿခင္းၿဖင္႕၊ constant voltage level ဆိုတဲ႕ ဗို႕အား တန္ဘိုးတခုမွာ တည္ရိွေနေစေအာင္၊ အလိုအေလၽွာက္ထိမ္းေကၽာင္းေပးပါတယ္။

အလားတူ generator ရဲ႕ output volatge ရုတ္တရက္ၿမင္႕တက္လာရင္လည္း AVR ဟာ excitation voltage ကို သတ္မွတ္ ထားတဲ႕ ratio အခၽိဳးအဆ အတိုင္း၊ ေလၽွာ႕ခၽကာ ေပးသြင္းၿခင္းၿဖင္႕၊ constant voltage level ဆိုတဲ႕ ဗို႕အား တန္ဘိုးတခုမွာ တည္ရိွေနေအာင္၊ အလိုအေလၽွာက္ထိမ္းေကၽာင္းေပးပါတယ္။

တကယ္ေတာ႔ load တင္ထားတဲ႔ generator ရဲ႕ output voltage အနိမ္႕အၿမင္႕ ဟာ၊ သိသိ သာသာ  ေၿပာင္းလဲတာမဟုတ္ပဲ၊ load current က သာ သိသိသာသာ ေၿပာင္းလဲတာပါ။ ဒါေပမယ္႕ ေဝါဟာရ အသံုး အနံွဳးအရ ၿမင္လြယ္ေအာင္ output voltage ရယ္လို႕သာ သံုးနံွဳးလိုက္ပါတယ္။



AVR ဟာ generator ရဲ႕ output က ရရိွလာတဲ႕ voltage ကို sensing voltage တခုအၿဖစ္လက္ခံကာ၊ internal reference voltage တန္ဘိုးတခုနဲ႕ compared နိွဳင္းယွဥ္ၿပီး၊ သတ္မွတ္ ထားတဲ႕ ratio အခၽိဳးအဆ အတိုင္း regulated လုပ္ကာ AVR ရဲ႕ output voltage အေနနဲ႕ generator သို႕ၿပန္ေပးပါတယ္။

initial voltage နဲ႕ reference voltage တို႕ရဲ႕ ကြာၿခားခၽက္ေတြကို၊ negative feedback control loop system ကို အသံုးၿပဳကာ regulated လုပ္တဲ႕အခါ၊ open loop gain အေနနဲ႕ regulating accuracy က၊ ေကာင္းေပမယ္႕ stability ကေတာ႕ သိပ္မေကာင္းပါဘူး။


Stability ဆိုတာကေတာ႕ AVR ကေန Excitation Voltage အေနနဲ႕ Generator ကိုေပးသြင္းမယ္႕ ညွိဳ႕ Volatge မွာပါဝင္ေနတတ္တဲ႕ Oscillation တို႕ Ringing တို႕ပါဝင္မွဳအနည္းအမၽားကို ဆိုလိုတာၿဖစ္ၿပီး၊ Stability ကို လိုအပ္သလို ခၽိန္ညွိလို႕ ရေစဖို႕ AVR ေတြမွာ စီစဥ္ထားပါသတဲ႔။ Stability အေႀကာင္းေၿပာ တဲ႕အခါ Droop ဆိုတဲ႕ Offest အေႀကာင္းကိုေၿပာဖို႕ လိုအပ္လာပါတယ္။

Droop ဆိုတာကို လြယ္လြယ္ေၿပာရရင္ desired value လိုခၽင္တာနဲ႕ actual value ရ လာတာ ႀကားက ကြာၿခားမွဳကို ခၽိန္ညွိေပးၿခင္းရယ္လို႕ သေဘာေပါက္မိပါတယ္။ generator ဟာ အေႀကာင္းတစံုတခုေႀကာင္႕ load increasing သို႕မဟုတ္ load တက္သြားတဲ႕အခါ၊ ဒါမွမဟုတ္ load decreasing ဆိုတဲ႕ load ကၽသြား တဲ႕အခါ AVR ဟာ အခၽိန္အတိုင္းအတာ တခု အတြင္းမွာ open loop gain အေနနဲ႕ regulated လုပ္ၿပီး၊ excitation voltage ကို ပိုထုတ္ကာ generator ကို constant voltage level တခုသို႕ ၿပန္လည္ ေရာက္ရိွ လာေအာင္ ထိမ္းေကၽာင္း ေပးရပါတယ္။ အဲဒီလို ထိမ္းေကၽာင္းေပးဖို႕ အတိုင္းအတာ တခုကို droop ရယ္ လို႕ ေခါါႀကၿပီး၊ လိုအပ္သလို ခၽိန္ညွိလို႕ ရေစဖို႕ AVR ေတြမွာ စီစဥ္ထားတာကို သိခဲ႕႐ပါတယ္။

ပံုေတြကို google ကေနရွာေဖြကူးယူပါတယ္။