|
|
STATIC
-AVR ÇALIŞMA PRENSİBİ
Statik
Regülatörün yapısını açıklayan blok diyagramı şekil 1 A da
verilmiştir. Sistem Disk-riminatör,merkezikontrol birimi ve
güç katı.şeklinde 3 ana bölümde incelenebilir.Öncelikle diskriminatörde
çıkış geriliminin 220V’a tekabül eden referans gerilime göre
sapması(V0) bek-lenir.
Bu
sapma ya giriş gerilimindeki yada yük akımındaki değişimden
kaynaklanacaktır. Bu durumda diskriminatörün çalışması şu
şekilde olur.Çıkış gerilim dedektörü (ÇGD) sürekli olarak
çıkışın pozitif ve negatif tepelerini örnekler,bu genliklerle
orantılı pozitif bir darbe hem çıkış gerilim karşılaştırıcısına
(ÇGK) hemde analog kapıya(AK) uygulanır.ÇGD bir fark hissederse
lojik devreden gelen kontrol darbesinden sonra Ak’yı kapatarak
ÇGD’nün çıkışı toplayıcıya gönderilir.Böylece merkezikontrol
biriminde bulunan seviye seçiciye verilecek gerilim giriş
gerilimine ve bu fark gerilimine (>V0) karşılık gelen kontrol
gerilimlerinin yönüyle birlikte toplanmasıyla üretilir.Benzer
şekilde eğer giriş geriliminin pozitif ve negatif tepelerinde
bir fark hissedilirse (Vi) bu fark Ak’yı kapatarak ÇGD’nün
toplayıcıya ulaşmasını önler.Toplayıcı sadece girişe bağlı
bir işaret üreterek seviye seçiciyeuygulanacak seviyeyi oluşturur.
Seviye
seçici ise Look-up Table mantığı ile çalışan hafıza ünitesine
gerekli adres bilgisini üreterek hafızanın uygun anahtar kombinezonunu
belirlemesini sağlar.Elde edilen bu çıkıştatetikleme devrelerine
uygulanır.Bu arada bir kombinezondan bir diğerine geçerken
yük akımının dolayısıyla anahtar akımlarının sıfırdan geçtiği
an belirlenmelidir.
Bu amaçla yük akımı yoluna yerleştirilen uygun bir akım örnek
elemanından alınan işaret Sıfır Akım Dedektöründe(SAD) değerlendirildikten
sonra lojik devreye verilir.Bu devrede anahtar kombinezonlarının
değişiminde etkili olarak
ancak akımın sıfır geçişinde yani bir önceki tristör grubunun
tamamen kesime gitmesinden sonra yeni anahtarlarıniletimine
izin verir.Yük akımı sıfır olduktan sonra uzun süre beklenirse
bu kez regülatör çıkışındaki işarette bozulma(distorsiyon)
meydana gelir.En sonunda da tristör tetikleme devresinden
alınan darbeler güç katındaki anahtar elemanlarına uygulanarak
trafo sargılarının kademe değiştirmesi sağlanır.
Güç
Şeması verilen örnek bir statik regülatörde, değerleri ve sayıları
optimize edilmişsekonder sargı gerilimlerinin anahtar elemanları
üzerinden çıkışı, istenen değere yakınsa-yacak şekilde çeşitli
kombinezonlarla toplanmaktadır.V1 ve V2 sırasıyla giriş gerilimindeki
üst ve alt limitler,Vo regülatör çıkışında kabul edilebilir maksimum
gerilim sapması olmak üzere N anahtar sayısı aşağıdaki gibi hesaplanarak
sağlanır..
Örneğin
giriş gerilim aralığı 180-244V olan regülatörde V0=2V alınırsa
N=32 olarak bulunur.Fakat
bu kadar çok sayıda anahtar elemanı bağlayarak regülatörü tasarlamak
çok fazla eleman ve maliyet demektir. Bunun yerine V0 geriliminin
katları şeklinde daha yüksek gerilim basamakları oluşturularak
anahtar sayısı azaltılabilir. Bunun için uygun seçilmiş tam
sayıların çarpımları N sayısını verecek şekilde farklı kombinasyonlar
elde edilerek belli bir anda minumum sayıda anahtar çalışılır.elemanın
iletimde olduğu durum belirlenmeye çalışılır.
Örnek olarak ele alınan Statik Regülatör 180-224V giriş aralığında
farklı Cos değerine(Cos =1,0.5,-0.5) sahip yükler için 5A sabit
yük akımında test edildiğinde çıkış geriliminin 220V+_ 1V aralığında
kaldığı görülmektedir.Bu aralığın Türkiye koşulları için fazlasıyla
iyi olduğu açıktır.Öte yandan çıkış geriliminin yük akımına
bağlı olarak (1 - 12A ) aralığında deği-şimi Cos=1 sbt deneysel
sonuçlardan haraketle verilirse Şekil 1B elde edilir. Şekil
1C ‘de isegöz önüne alınan regülatörün farklı cos değerleri
için ( Cos=1, 0.5, -0,5) giriş ve çıkış osilogramları verilmiştir.Bu
osilogramlar incelenirse giriş ve çıkış dalga şekilleri arasında
biçimsel farkın olmadığı dolayısıyla sistemin pratik olarak
harmonik getirmediği söylenebilir. Sonuç olarak incelenen regülatörün
en temel özellikleri arasında öncelikle statik olmasının getirdiği
düzeltme hızının yüksek oluşu( 50Hz’den fazla 20 ms.) Arıza
riskinin düşüklüğü ve bakım ihtiyacının bulunmayışı ile oldukça
sessiz çalışması sayılabilir.Bunlara ilave olarak iyi bir çıkış
regülasyonuyla beraber dar bir çıkış aralığına sahip olması
ve hiç harmonik içermemesi sıralanabilir.Bütün bunlar ise kuşkusuz
iyi bir regülatörden beklenen özelliklerdir.
|
|
|
 |
