MÁy phÁt ĐiỆn, avr type condenser?

[tinhue]

AVR nối tiếp-AVR song song


Mấy hôm nay quá bận công việc, đã thế lại nhận quá nhiều thư riêng (email).
Vì những lý do nào đó mà các bạn này ngại không dám nêu thắc mắc trên diển đàn, mà lại vấn đáp bằng hộp thư riêng?.
Các câu hỏi tựu trung là: : "Có thể làm AVR cho MPĐ kích từ bằng tụ không?" ....?????
Tôi xin trả lời là: Có thể được!.
Vì không thể góp ý cho từng thư riêng, nên đành viết thêm bài trên diển đàn để cùng các bạn góp ý. Mong các bạn thông cảm.
Để có thêm tư liệu suy diển, góp ý kiến, tôi xin gợi ý với các bạn:
*- Có 2 loại điều thế, điều thế nối tiếp và điều thế song song (AVR series / AVR parallel).
AVR series thì các tư liệu đã nói rất nhiều nhưng AVR parallel thì chưa thấy đề tài nào nói đến. Trên một số máy phát điện Trung Quốc vài chục KW trở xuống có áp dụng loại AVR parallel này. chúng ta có thể dùng AVR parallel để ráp cho MPĐ kích bằng tụ.
Gởi hình mô tả, mong các bạn cứ góp ý. ngoài ra AVR series cũng vẩn áp dụng cho máy phát kích tụ được như thường nếu các bạn chịu cố suy nghĩ.
Các bài này mang tính tư liệu nghiên cứu chứ không phải tài liệu ứng dụng, nên không post lược đồ chi tiết.
thân ái!...
PT

Thưa bác Ptoanel, Ngày xưa, khi chưa có điện tử thì người ta làm AVR như thế nào??? Bác có thể cho cháu chút hiểu được không ạ!?

[ptoanel]

Thưa bác Ptoanel, Ngày xưa, khi chưa có điện tử thì người ta làm AVR như thế nào??? Bác có thể cho cháu chút hiểu được không ạ!?

Như vậy thì tớ hiểu rồi! Ô là la!...Tớ sẽ đặt triac song song với tụ và cuộn dây phải không bác PTOANEL?
Thế còn điều thế nối tiếp không nghỉ ra bác ơi????.

Định sẽ viết loạt bài toàn cảnh về AVR từ xưa đến nay cho các bạn, nhưng hôm nay có câu hỏi của bạn tinhue tôi xin góp ý vắng tắt thế này.

Cái máy phát điện ra đời trước, ngành điện tử mới ra đời sau, và phát triển dần. AVR nhầm múc đích giải quyết các vấn đề bất ổn định của máy phát điện, nên nó có mặt ngay sau khi máy phát điện ra đời.
Trong khi ngành điện tử chưa phát triển, chưa đủ trưởng thành để có mặt trong AVR, thì lúc đó người ta thường dùng relay để làm AVR.
Để các bạn dể hình dung, các bạn hảy xem bộ tiết chế trên xe auto cổ, (có thể tham khảo sách củ về auto, cuốn “Máy Xe Hơi của PHAN VĂN MÃO”).
Nhưng trên auto thì máy phát ra DC để charge accu. nên bộ tiết chế này có thề chấp nhận được, nhưng làm AVR cho máy phát AC thì cái relay gặp lắm điều trở ngại.
Như chúng ta đều biết, khi dùng relay thì cái phiền là lực từ F của cuộn hút là một hàm số mũ ^ 2, nên đặt tuyến của nó là một đường công parabol, có nghỉa là khi nó đóng thì nó không ngắt, khi nó ngắt thì nó không chịu đóng. Để khắc phục đặc tính này, người ta phối hợp cuộn hút của lelay với một piston nén khí, vì lực nén khí lại cũng là một hàm số mũ nghịch lại với lực từ F, thế là người ta đã có một cái relay có đáp tuyến khá thẳng để giải quyết vấn đề AVR (xem hình mô tả).
Khi ngành điện tử phát triển, giải quyết được tất cả mọi vấn đề tuyến tính, thì cái relay nén khí cũng như rất nhiều thiết bị, linh kiện xưa kia đã bị tuyệt chủng. Các bạn học điện ngày nay, ít có dịp tiếp cận để hiểu phần nào về toàn cảnh điện học.

Ôn cố tri tân mới thấy cái tổng quan là điện và điện tử là 2 anh em ruột, kẻ trước người sau, đã sinh ra và lớn lên để rồi cùng nhau cai quản, thống trị cái vương quốc THIẾT BỊ ĐIỆN.
Thân ái!...
PT

TB:Bạn nonam có thể tham khảo hình mô tả dùng relay nén khi để thay đổi trị số tụ để làm AVR nối tiếp cho máy phát kích tụ...

[cô nhóc]

Khi chưa có điện tử, các máy phát thường sử dụng máy phát đầu trục là máy điện một chiều. các bộ AVR cũng có đủ chức năng như nhận tín hiệu điện áp, so sánh với chuẩn, và khuếch đại rồi đưa đến điều khiển kích thích cho máy một chiều. Các bộ so sánh và khuếch đại có thể có các dạng như sau:

1/. Các bộ tiếp điểm răng lược. Các bộ này có rất nhiều lá tiếp điểm xếp song song song với nhau. Một lò xo sẽ đóng ép các tiếp điểm dính vào nhau. một cuộn dây điện từ sẽ hút phần ứng để mở lần lượt từng tiếp điểm một. Các tiếp điểm này được nối song song với các điện trở bên ngoài. khi cuộn dây có điện áp, và khi lực hút của cuộn dây bắt đầu thắng được lực ép của lò xo, thì tiếp điểm mở ra lần lượt từng cái một, tùy theo lực của cuộn dây lớn hay nhỏ. Khi lực lớn nhất, thì toàn bộ tiếp điểm đều mở.

Kiểu này thường thấy ở các máy xưa như các máy cỡ 1MW đến 7MW của nhà máy Điện Chợ Quán, nay đã bị xóa sổ. Tua bin khí 10 MW của Nhà Máy Điện Thủ Đức, nay đã thanh lý. Ngoài ra, hầu hết các máy phá diesel nhỏ cỡ 10 đến 100kW sản xuất trong những năm đầu 1960 đều sử dụng kiểu này. hãng Regohm là một hãng nổi tiếng, sản xuất rất nhiều.

2/. Một dạng khác, là một cột than, gồm nhiều phiến mỏng cỡ 2,5mm. Lò xo ép các phiến này lại với nhau, là giảm điện trở tiếp xúc. Cuộn dây hút theo chiều ngược lại. Khi thắng được lực lò xo, lực ép của lò xo bắt đầu giảm, làm tăng điện trở tiếp xúc, tăng điện trở của cả cột than. Loại này Nhóc chưa thấy ở máy nhỏ. Chỉ thấy 1 lần trên máy tua bin khí 8MW của nhà máy điện Trà Nóc, Cần Thơ, nay đã chuyển thành máy bù.

Trong cả 2 kiểu này, cuộn dây xem như khâu đo lường. Lực lò xo xem như điện áp chuẩn. Bộ tiếp điểm răng lược, hay cột điện trở than đóng vai trò như bộ so sánh và khuếch đại. Bộ rơ le khí nén như anh Ptoanel nói (nếu có) đóng vai trò như một khâu tích phân, làm damper cho hệ thống, tạo thời gian trễ, tăng tính ổn định.

Chỉnh định ban đầu khi lắp đặt bằng cách điều chỉnh lực căng của lò xo (xem như chỉnh định điện áp chuẩn). Chỉnh định điện áp trong vận hành bằng cách chỉnh biến trở nối tiếp với cuộn dây điện từ, hoặc biến áp xoay cấp điện cho cuộn dây (chỉnh định tỷ số truyền của hệ đo lường). Hệ số khuếch đại được xác định vào điện trở. hàm truyền và độ phi tuyến hay tuyến tính xác định bằng cách phân bố các điện trở chia ra trong các tiếp điểm răng lược.

[cô nhóc]

Khi bắt đầu có thứ linh kiện cơ bản nhất trong ngành bán dẫn, là diode bán dẫn, các bộ AVR được đẩy lên một mức độ chính xác hơn và cao hơn. có một số dạng Nhóc đã từng thấy:

1/. Người ta sử dụng khâu khuếch đại bằng một máy phát điện một chiều từ trường ngang, có hệ số khuếch đại rất cao thay cho cột điện trở. Máy này gọi là máy phát khuếch đại (amplidyn, viết tắt của chữ amplifier dynamo). Bộ so sánh không còn dùng lực điện từ và lò xo nữa, mà dùng các mạch tuyến tính và phi tuyến hoàn toàn dùng mạch từ. Mạch phi tuyến được tạo ra bằng cách sử dụng cuộn dây lõi thép bão hòa từ. Mạch này sau được thay thế bằng các đèn điện tử có khí hay zenner diode. Đầu ra của mạch so sánh phải là trị số một chiều để đưa vào máy khuếch đại. Thiêt bị này đang dùng cho một máy phát 33 MW ở nhà máy Điện Thủ Đức, hiện nay vẫn hoạt động tốt.

2/. Cao cấp hơn tý nữa, người ta sử dụng khuếch đại từ tĩnh. Hệ thống này dựa trên cơ sở các cuộn cảm có đặc tính volt ampe thay đổi được bằng dòng DC. Nó sử dụng đặc tính phi tuyến của lõi thép. Điện kháng X của cuộn dây AC sẽ thay đổi rất nhiều, chỉ bằng một dòng điện DC nhỏ. Hệ thống khuếch đại từ này đặc biệt sẽ còn tốt hơn nữa và kích thước nhỏ gọn lại khi sử dụng tần số cao hơn. Nhà máy Điện Trà Nóc, Cần Thơ hiện đang sử dụng hệ thống khuếch đại từ tần số 400 Hz cho máy phát điện 33 MW. Một số máy phát điện Diesel cỡ 200kW cũng sử dụng hệ thống này. Có những cuộn dây to tướng làm việc tương tự như những board mạch sử dụng linh kiện điện tử hiện nay.

[bxngoc]

Đang bàn máy phát loại nhỏ 1-10KVA mà Cô Nhóc chơi toàn máy MW thì anh chịu thôi. Có loại nào cỡ 3KVA để anh mua về dùng khi cúp điện vào diễn đàn xì păm không?

[phanbaoson]

Tôi có một máy phát điện Trung Quốc (20kW) loại dùng máy phát kích từ có roto cùng trục với Roto của máy phát chính. AVR lấy điện 220VAC từ Stato của máy phát chính và cấp cho Stato của máy phát kích từ.(tên gọi là "Máy phát không chổi than" loại ba pha).
Hiện tại bộ AVR bị hư không có điện áp DC ra nữa! (Bộ AVR này đổ keo cứng ngắc không can thiệp gì được).
Rất mong các anh chị trên diễn đàn hướng dẫn giúp:
1) Cấu tạo và nguyên lý làm việc của Bộ AVR loại này?
2) Có thể chế tạo Bộ AVR để thay thế được không?

[quanghien54]

Tôi có một máy phát điện Trung Quốc (20kW) loại dùng máy phát kích từ có roto cùng trục với Roto của máy phát chính. AVR lấy điện 220VAC từ Stato của máy phát chính và cấp cho Stato của máy phát kích từ.(tên gọi là "Máy phát không chổi than" loại ba pha).
Hiện tại bộ AVR bị hư không có điện áp DC ra nữa! (Bộ AVR này đổ keo cứng ngắc không can thiệp gì được).
Rất mong các anh chị trên diễn đàn hướng dẫn giúp:
1) Cấu tạo và nguyên lý làm việc của Bộ AVR loại này?
2) Có thể chế tạo Bộ AVR để thay thế được không?

Mình mạng phép tham gia diễn đàn và trả lời thay cho bác ptoael.
1. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của bộ AVR này có nhiều dạng khác nhau :
- Dạng dùng transistor để cản như trong máy phát điện ONAN 5KW hay máy phát KUBOTA 1200W. Điện áp từ cuộn dây phát kích sẽ được nắn thành 1 chiều có tụ lọc cung cấp cho mạch kích từ và mạch điều khiển công suất. Tín hiệu điện áp để so sánh được cung cấp bởi môt cuộn phát kich thứ hai. Tín hiệu này cũng được nắn thành DC làm chuẩn so sánh để điều khiển cho môt transistor driver. Con này sẽ điều khiển cho một cặp transistor mắc theo kiểu darlington nối tiếp với cuộn dây kích từ để điều khiển điện áp kích từ tương ứng với điện áp so sánh mang về. Dạng kích từ này thường được dùng cho mạch kích từ có dòng kích thấp bởi vì công suất tỏa nhiệt trên cặp transistor mắc darlington rất cao.
- Dạng dùng SCR hay Triac mắc nối tiếp với cuộn dây kích từ để điều khiển mạch kích từ theo phương pháp phase controlled. Loại này có mạch so sánh tương tự trên còn mạch kích thì dùng UJT hay cặp transistor chạy theo kiểu switching để thay đổi góc cắt cho SCR hay triac. Sự thay đổi góc cắt của SCR hay triac sẽ làm thay đổi điện áp cho cuộn dây kích từ. Dạng này có thể được dùng cho loại mạch kích từ có dòng điện từ thấp đến cao (loại không có đầu phát kích).
- Dạng thứ 3 là dùng mạch điều khiển song song với mạch kích từ. Dạng này được sử dụng cho một vài loại máy phát điện của Liên Xô và TQ trước đây nhưng nó ít được thông dụng bằng 2 loại kia.
Mỗi loại có những ưu và khuyết điểm khác nhau mà trong phạm vi của điễn đàn không thể phân tích hết được.
2. Bạn có thể tìm mua các loại AVR này hiện bán rất nhiều trên thị trường. Bằng không nếu muốn tự lắp ráp thì hãy tham khảo một số bài của mình và bác ptoael viết rất nhiều về các loại AVR này. Vấn đề quan trọng là phải dùng mạch hồi tiêp như thế nào để điện áp ra ổn định và không dao động. Việc chế tạo bộ AVR khác để thay thế là hoàn toàn khả thi nếu bạn có đủ kiến thức và kinh nghiệm trong lãnh vực này.
Thân chào.

[phanbaoson]

Thanks quanghien54 nhé!
Xin cho hỏi thêm là:
- Nếu có thể quanghien54 cho mình xin một vài sơ đồ loại dùng SCR hay Triac nha! Mình cũng đang muốn tự lắp được mạch!..
- Nếu mua loại này thì địa chỉ mua (máy 20kW) nếu có luôn phone thì tốt!
Cảm ơn quanghien54 nhiều nha!
(baosoon_bl@yahoo.com.vn)

[quanghien54]

Nguyên lý của mạch kích từ dùng tụ điện có thể được giải thích nnhư sau :

Đối với loại máy phát điện kích từ dạng tụ điện ( type condense) thì nguyên lý làm việc của mạch kích từ có thể được giải thích như sau :
Khi máy phát điện hoạt động, từ dư có được trong lỏi sắt của rotor sẽ cảm ứng qua cuộn dây phát kích đặt thẳng góc với cuộn dây phát điện một góc 90o điện ( để tránh từ trường của cuộn phát điện ảnh hưởng đến cuộn phát kích khi mang tải). Điện áp phát ra ban đầu của cuộn phát kích với tải là tụ điện mắc song song sẽ tạo ra một dòng điện cảm. Dòng điện cảm này tạo ra một từ trường cảm ứng qua cuộn dây của rotor tạo ra một sức điện động ứng trên cuộn dây rotor. Sức điện động ứng này là xoay chiều nhưng do hai đầu cuộn dây nối với diod nên dòng điện chạy trong nó sẽ là một chiều. Từ trường của dòng điện này mạnh hơn từ dư rất nhiều nên khi nó cảm ứng trở lại cuộn dây phát kích cũng sẽ lớn hơn. Do đó điện áp phát ra sẽ cân bằng khi điện áp của cuộn phát kích tương ứng với từ trường mà nó nhận được từ rotor. Mạch tải tương đương của cuộn phát kích gồm 1 cuộn cảm và 1 tụ điện mắc song song nhau.Vì tụ điện mang tính dung nên dung kháng của nó tỉ lệ nghịch với tần số còn cuộn cảm thì ngược lại . Khi tần số thấp dung kháng cao nên năng lượng của cuộn phát kích qua tụ điện ít mà nó chỉ tập trung vào cảm ứng cho rotor. Trái lại khi tần số cao, dung kháng thấp nên năng lượng cung cấp cho tụ điện cao. Điều đó làm suy giảm năng lượng cảm ứng cho stator.
Dạng máy phát điện này có ưu điểm là gọn nhẹ, không dùng chổi than. Khuyết điểm của nó là khả năng ổn áp thấp và khi chạy phải lên ga cao mới có điện được. Dạng máy phát điện này chỉ được dùng ở một số máy phát điện có công suất thấp. Còn loại máy phát có công suất cao thường hay dùng bộ AVR ( Automatic Voltage Regulator ) để điều hòa điện áp..
Đây là ý kiến riêng của mình, nếu có gì sai sót xin các bạn hãy góp ý và bổ sung thêm.
Thân chào.

[quanghien54]

Thanks quanghien54 nhé!
Xin cho hỏi thêm là:
- Nếu có thể quanghien54 cho mình xin một vài sơ đồ loại dùng SCR hay Triac nha! Mình cũng đang muốn tự lắp được mạch!..
- Nếu mua loại này thì địa chỉ mua (máy 20kW) nếu có luôn phone thì tốt!
Cảm ơn quanghien54 nhiều nha!
(baosoon_bl@yahoo.com.vn)

Mình gởi cho bạn hai dạng mạch AVR dùng SCR và Triac do mình thiết kế và sản xuất bấy lâu. Những mạch AVR khác cũng tương tự như trên nhưng chỉ khác nhau ở phần mạch so sánh phía đầu vào. Các phần còn lại gần giống như nhau.
Chúc bạn lắp ráp thành công.
Thân chào
Mach AVR dung co may phat dien quanghien54.doc
So do AVR dung Triac.doc

[mita-e]

Mạch triac cần xem lại phần feedback điện áp, áp tại chân E q2 chỉ có 18V trong khi áp feedback rất cao >100V
Bạn có thể điều chỉnh lại các giá trị linh kiện không
Mạch scr thiếu hẳn con flywhell diode cho cuộn kích từ, vốn có điện cảm rất lớn

[quanghien54]

Bạn có nhớ nhầm không? Ổn áp sắt từ dựa trên nguên lý bão hòa từ của lõi B/A. Sao có thể có dải rộng như vậy. Dẫu có thiết kế được thì hiệu suất cũng không thể cao. Tôi nhớ hồi xưa (lại hồi xưa), vào cuối những năm 197x lần đầu chiếc TV Sannyo 14" vỏ đỏ của Nhật được nhập về là một sự đột phá về ổn áp dải rộng 90-2xx V (mức dưới cũng chỉ đạt 90V thôi nhé. Mức trên thì không nhớ chính xác)

PT.

Đúng vậy, loại ổn áp sắt từ chỉ làm việc tốt trong khoảng điện áp từ 120V-240VAC. Mình đã từng thí nghiệm trên nhiều loại ổn áp sắt từ khác nhau như của Ý, Đài Loan, Liên Xô... đều có kết quả như trên. Mình cũng đã từng quấn rất nhiều cuộn dây hình xuyến của ổn áp sắt từ Liên Xô vì trước đây loại ổn áp này rất phổ biến trong gia đình. Dây quấn bằng nhôm có bọc emay nên rất dễ cháy khi quá tải. Loại ổn áp sắt từ này không nên để gần TV vì nó phát ra từ trường rất mạnh khiến màn hình bị nhiểm từ.
Thân chào.

[quanghien54]

Mạch triac cần xem lại phần feedback điện áp, áp tại chân E q2 chỉ có 18V trong khi áp feedback rất cao >100V
Bạn có thể điều chỉnh lại các giá trị linh kiện không
Mạch scr thiếu hẳn con flywhell diode cho cuộn kích từ, vốn có điện cảm rất lớn

Mạch Triac này là mình lấy từ sơ đồ nguyên thủy của máy phát điện 10KVA của Nhật. Mình cũng thắc mắc như bạn và khi kiểm tra thực tế thì nó hoạt động tốt ở một số máy, còn một số máy thì điện áp bị dao động. Mình đã cải tiến mạch này và nó có hiệu quả rất cao, điện áp không còn bị dao động nữa.
Mình đã kiểm tra sơ đồ AVR dùng SCR. Đúng là mình quên vẽ con diod flywheel đấu song song với cuộn dây kích từ. Đúng là bạn ở trong nghề làm AVR. Giá trị linh kiện không phải là bất biến mà tùy thuộc vào máy phát thực tế và quan điểm của nhà thiết kế. Tất cả sự việc trên đời cũng đều làTƯƠNG ĐỐI mà thôi.

[minhquan77]

Kính gửi các anh chị em trong forum. Mình đang tìm một gen khoảng 2kva cũ hoặc lấy ra từ các máy phát điện hư động cơ nổ nhằm mục đích " yêu khoa học ", xin các bạn chỉ giúp mình có thể tìm mua ở đâu hoặc bạn nào có xin được chia lại.
Trân trọng cảm ơn!!!

[quanghien54]

Bạn cho biết mình đang ở đâu mới có thể tư vấn được. Generator có nhiều chủng loại khác nhau. Loại đời cũ có hiệu Robico hoặc Pinco công suất từ 1,5KVA đến 3KVA rất thông dụng. Loại này có cấu tạo rất đơn giản, cuộn phát kích qua cầu diode thành DC rồi đưa vào 2 chổi than rotor là xong. Còn hiệu ONAN thường sử dụng thêm bộ AVR để điều hòa điện áp. Hiệu POPAK thì lại dùng kích từ dạng compound, nghĩa là cuộn kích từ có 2 cuộn : 1 cuộn kích từ dạng áp và một cuộn kích từ dạng dòng điện nối tiếp với tải. Loại GEN đời mới thường có hai dạng : dạng sử dụng tụ điện ( type condenser ) và dạng sử dụng AVR. Đủ chủng loại thượng vàng hạ cám không biết làm sao kể hết được. Nếu mua để xài thì dùng loại có tụ điện đơn giản hơn. Còn mua để ngâm cứu thì mua dạng có AVR để tìm hiểu thêm về hoạt động của AVR như thế nào. Nếu ở TP HCM thì đến khu Mủi tàu đường Lý Thường Kiệt gần chợ Tân Bình quận Tân Bình hoặc đường Vĩnh Viễn quận 10 còn ở HN thì mình không biết vì mình đang sống ở phía Nam.