استابلایزرها

استابلایزر چیست؟

 به دلیل افزایش مشترکان برق شهر و به دنبال آن افزایش تعداد دستگاه های برقی و یا اشکال در توزیع درست برق، ممکن است ولتاژ برق شهری از میزان ۲۲۰ ولت، بالاتر یا پائین تر رود. این تغییرات می تواند منجر به آسیب هایی به قسمت ها یی همچون موتور ، کمپرسور ، پاور یا… دستگاه ها گردد. به همین منظور برای حفاظت از لوازم برقی بویژه یخچال ، تلوزیون های LCD,LED،تجهیزات اداری ، تجهیزات پزشکی ، سیستم های روشنایی وسیستم های ایمنی ، کولر گازی ، لباسشوئی ، سیستم صوتی و تصویری و کامپیوتر و… می بایست از استبلایزر استفاده نمود .

این دستگاه در زمان افت یا افزایش ولتاژ برق شهر از میزان ۲۲۰ ولت (در یک بازه مشخص حداقل ولتاژ و حداکثر ولتاژ) ولتاژ برق را اصلاح نموده وآن را به سطح ۲۲۰ ولت بر می گرداند و از دستگاه های برقی بدون قطع برق محافظت می نماید. تنها در صورتی استابلایزر برق خروجی را قطع خواهد نمود که ولتاژ از حد مجاز ولتاژ حداقلی و یا حداکثری دستگاه پایئن تر یا بالاتر رود.

مزایای استابلایزرها :

۱. تثبیت برق شهر:

۲. محافظت در مقابل اتصال کوتاه:

۳. کاهش هزینه مصرف برق:

۴. محافظت در مقابل رعد و برق و های ولتاژ (High Voltage) و نوسانات لحظه ای و spike ها.

انواع استابلایزر:

استابلایزر یا همان ترانس محافظ برق به دو دسته تقسیم می گردد:

دسته اول استابلایزرهای رله ای(استابلایزرهای پله ای - استابلایزر با ادوات قدرت و الکترونیک) بوده که طریقه ی کارکرد این نوع استابلایزرها تنظیم ولتاژ با دقت ۱۰V می باشد. که با سری AVR شروع می گردد و شامل آمپرهای ۲ الی ۳۲ آمپر خانگی و در مدلهای صنعتی از ۹ تا ۲۰ آمپر می باشد.

دسته دوم استابلایزرهای SERVOE این نوع استابلایزرها با داشتن سیستم حلقوی و برد میکروپروسسوری بوده و تنظیم ولتاژ با دقت ۱V می باشد که با سری STB-۱۱ در مدل های تک فاز و مدل های سه فاز با سری STB-۳۳ ارائه می گردد. این نوع استابلایزرها در رنج وسیع از ۶A تا ۸۰A در مدلهای تک فاز و سه فاز از ۹A تا ۶۰۰A ارائه می گردد. (بر روی استابلایزر ها یک SERVOE موتور نصب است که بر اساس ولتاژی که خروجی دارد یک واریاک را می چرخاند تا ولتاژ تنظیم شود.در واقع با نمونه گیری از سطح ولتاژ بصورت مکانیکی ولتاژ خروجی را کنترل می کند. SERVOE موتور ها یک پایه برای دادن پالس PWM دارند و دو پایه برای تغذیه)

مقره

مقره چیست و انواع آن با کاربرد در صنعت

خلاصه: مقدمه: یکی از اجزاء مهم شبکه های فشار قوی ، مقره ها می باشد که بر حسب ولتاژ مورد استفاده و شرایط محیطی از نظر آلودگی و رطوبت ، شکل خاصی به خود می گیرند. وظایف مقره ها در شبکه ها را می توان به صورت زیر بیان نمود : 1. تحمل وزن هادی های خطوط انتقال و توزیع برای نگهداری سیم های هوایی روی پایه ها و دکل ها در بدترین شرایط (یعنی موقعی که ضخامت یخ و برف تشکیل شده روی سیم ها در حداکثر مقدار باشد) را داشته باشد و اصولاً باید بتوانند بیشترین نیروهای مکانیکی وارد شده بر ان ها را تحمل کنند. 2. عایق بندی هادی ها و زمین و بین هادی ها با یکدیگر به عهده مقره است. یعنی مقره ها باید از استقامت الکتریکی کافی برخوردار باشند تا بتوانند بین فازهای شبکه و دکل ها که متصل به زمین هستند ایزولاسیون کافی برای تحمل ولتاژ فازها را داشته باشند. استقامت الکتریکی آن ها باید در حدی باشد کهدر بدترین شرایط (یعنی در حضور رطوبت ، باران ، آلودگی و بروز صاعقه با ولتاژ بالا) دچار شکست کامی الکتریکی نشوند.

مقره خازنی چیست؟

مقره خازنی به عنوان خازن توان بالا در سیستم های MV استفاده میشود . مقره خازنی با استفاده از مواد کامپوزیت bmc که دارای خواص مکانیکی و الکتریکی مناسب برای قطعات عایقی میباشد تولید شده است.

که با استفاده از خروجی مقره معمولا سه عدد اندیکاتور (نمایشگر ولتاژ) را برای اطلاع از برق دار بودن یا بی برق بودن فیدر روشن می‌کنند...

دستگاه یو پی اس

معرفی دستگاه یوپی اس (UPS):

دستگاه های یو پی اس UPS برای مقابله با مشکلات برق ورودی AC سیستم ها طراحی و ساخته می شوند. این وسایل می توانند در محدوده ازچند ولت آمپر (VA) برای حفاظت رایانه های شخصی معمولی تا چند میلیون ولت آمپر (MVA) برای مراکز رایانه ای و مخابراتی و صنعتی بزرگ طراحی، ساخته و به بازار عرضه می شوند.

UPS (یو پی اس) در اصل مخفف کلمات Uninterrupted Power Supply یا همان منبع تغذیه بدون وقفه می باشد.یوپی اس UPS وسیله الکترونیکی است که برای حفاظت بارهای حساس و نیز سیستم های الکترونیکی، مخابراتی و …در برابر اغتشاشات از جمله نویز و قطعی برق مورد استفاده قرار می گیرد.
UPSهای کوچک معمولاً درون خود، یک باتری دارند که در هنگام وجود برق ورودی در حالت عادی آن را شارژ می‌کنند و  هنگام قطع برق یا افت ولتاژ برق ورودی، زمانی که ولتاژ از یک مقدار مشخص کمتر شود،UPS به طور اتوماتیک منبع تغذیه توان رایانه را از برق شهر به خروجی خود در مدت زمانی حدود یک یا ۲ میلی ثانیه انتقال می دهد و در نتیجه رایانه متوجه قطع جریان الکتریکی نشده و به کار خود ادامه می‌دهد.در حقیقت دستگاه UPS، توان مورد نیاز برای تغذیه بار را از انرژی ذخیره شده در باتری ها فراهم می کند. یک یوپی اس از چهار بخش اصلی تشکیل می شود:

1. یکسو کننده و شارژر باتری (مبدل AC به DC)
2. باتری
3. مبدل DC به AC(اینورتر)
4. کلید ها (کلید بای پس، کلید های قطع و وصل)

اصول کار یک یوپی اس در ساده ترین ساختار بدین صورت است که بار در حالت عادی از ورودی AC تغذیه می کند و همزمان شارژر با یکسوسازی برق ورودی AC و تبدیل آن به برقDC ، باتری را شارژ می کند و به محض اینکه برق ورودی AC ، قطع شود  و یا کیفیت آن توسط UPSنامناسب تشخیص داده شود، اینورتر بلافاصله با تبدیل ولتاژ DC باتری به برق AC  توان مورد نیاز بار را بدون ایجاد وقفه تامین می کند.

مشکلات موجود در برق شهر:

قطع برق شهر (Black Out): در صورت بروز چنین مشکلی یوپی اس با استفاده از باتری تا زمانی که انرژی ذخیره شده در آن اجازه می دهد، توان مصرفی تجهیزات را فراهم آورد.

کاهش ناگهانی ولتاژ (Power Sag): این پدیده معمولا بر اثر راه اندازی بارهای الکترو موتور در شبکه برق به وجود آمده و باعث خطای عملکرد، Crash کردن، Reset شدن سیستم های کامپیوتری و یا قفل کردن صفحه کلید می شود، در صورت بروز چنین پدیده ای در شبکهبرق، یوپی اس به صورت لحظه ای عمل کرده و توان مصرفی تجهیزات را از باتری تامین می کند و پس از رفع اشکال در برق شهر ، به وضعیت عادی برمی گردد.

افت طولانی ولتاژ (Brown Out): در صورت بروز چنین مشکلی، عملکرد یوپی اس مشابه حالت قطع برق می باشد. در ضمن می توان برای رفع این نقصان از استابیلایزر (تثبیت کننده ولتاژ) استفاده نمود که کاهش ولتاژ را جبران نماید و مصرف کننده هایی که حتی به یوپی اس متصل نیستند را تحت پوشش قرار می دهد.

افزایش شدید و ناگهانی ولتاژ (Spike & Surge): این پدیده در اثر رعد و برق و عمل سوئیچینگ در شبکه برق به وجود می آید و در اثر آن ممکن است که ولتاژ به صورت ناگهانی تا چندین برابر ولتاژ نامی شبکه بالا رود. معمولا در یوپی اس ها، مدارهای حفاظتی قرار داده می شود که انرژی موجود ناشی از این افزایش ولتاژ را حذف کرده تا از اعمال آن به تجهیزات جلوگیری شود.

افزایش طولانی ولتاژ (Over Voltage): اگر این افزایش ولتاژ مدت زیادی ادامه داشته باشد ممکن است به بعضی از قطعات حساس سیستم های سخت افزاری آسیب وارد نماید. در این وضعیت یوپی اس تامین کننده برق مصرف کننده ها خواهد بود و از اتصال برق شهر به مصرف کننده ها جلوگیری به عمل می آورد، در ضمن استفاده از اسنابیلایزر معمول ترین روش برای رفع این معضل است.

نویز (Noise): معمولا در شبکه برق مصرف کننده هایی نظیر اجاق ها مایکروویو وجود دارند که باعث ایجاد نویز و تداخل الکترومغناطیسی در خطوط برق شهر می شود. برای پیشگیری از این مشکل در یوپی اس ها بخشی به نام فیلتر در نظر گرفته می شود تا اثرات ناشی از نویز و تداخل آن تا حد زیادی کاهش دهد.

تریستور

تریستورچیست عملکرد ان چگونه است

تریستور یک نیمه‌رسانای قدرت است و به صورت یک قطعهٔ چهار لایه‌ای P-N-P-N ساخته می‌شود. تریستورها ۳ پایانهٔ آند، کاتد و گیت دارند. پایهٔ آند با A، کاتد با K و گیت (دروازه) با G نمایش داده می‌شوند که از این میان آند و کاتد به مدار قدرت متصل می‌شوند و گیت جریان کمتری دارد. تریستورها در دو حالت پایدار روشن و خاموش مورد بهره‌برداری قرار می‌گیرند.

طرز کار تریستور
تریستورها مشابه رله عمل می‌کنند، همانگونه که در رله‌ها با اعمال ولتاژ به بوبین، کنتاکت باز رله بسته می‌شود، در تریستور نیز با اعمال ولتاژ به پایه‌های کاتد و گیت (Gate)، جریان بین پایه‌های آند و کاتد برقرار می‌شود که به آن جریان آند می‌گویند. از تفاوت‌های تریستور و رله این است که رله یک کلید الکترومکانیکی است اما تریستور یک کلید الکترونیکی که صدا و جرقه تولید نمی‌کند. از طرف دیگر تریستور یک کلید یک جهته است و جریان در آن همیشه از آند به سمت کاتد برقرار می‌شود و اگر بخواهیم جریان دوطرفه داشته باشیم باید دو تریستور را به صورت برعکس با هم موازی کنیم. تفاوت دیگر تریستور و رله در این است که بر خلاف رله‌ها که با قطع ولتاژ بوبین رله خاموش می‌شود، تریستور با قطع ولتاژ گیتش خاموش نخواهد شد.

روشن‌شدن تریستور
نحوه روشن و خاموش کردن تریستور
برای اینکه تریستور در وضعیت هدایت قرار بگیرد باید شرایط زیر برقرار باشد:

ولتاژ آند نسبت به کاتد مثبت باشد
گیت یک پالس مثبت دریافت کند (ولتاژ گیت بیشتر از ولتاژ کاتد شود)
برای روشن‌ماندن تریستور جریان آند باید به اندازهٔ کافی زیاد باشد

مداری که پالس جریان گیت را تولید می‌کند مدار آتش می‌نامند. پس از روشن‌شدن تریستور ولتاژ آند کاتد بسیار ناچیز خواهد شد به طوری که در مقاصد عملی VAK≈0 در نظر می‌گیرند و می‌توان گفت که تریستور در هنگام هدایت تقریباً مانند یک اتصال‌کوتاه عمل می‌کند. تریستور بسیار سریع روشن می‌شود، به مدت‌زمان لازم برای روشن‌سازی تریستور زمان روشن‌سازی می‌گویند که با ton نمایش داده می‌شود و حدود ۱ تا ۳ میکروثانیه است. پهنای پالس اعمالی به جریان گیت که برای روشن‌شدن تریستور استفاده می‌شود حدود ۱۰ تا ۵۰ میکروثانیه است و دامنه‌ای حدود ۲۰ تا ۲۰۰ میلی‌آمپر دارد.

زاویهٔ آتش
برای شکل موج‌های متناوب ورودی می‌توان محور افقی را برحسب درجه از صفر تا ۳۶۰ تقسیم‌بندی کرد (معادل صفر تا ۲ پی رادیان). اگر شرط مثبت‌بودن آند نسبت به کاتد برقرار باشد، می‌توان پالس اعمالی به گیت را به گونه‌ای تنظیم کرد که در لحظه‌ای بخصوص از شکل موج ورودی تریستور روشن شود که این لحظه معادل زاویه‌ای معین خواهد بود. به این زاویه، زاویهٔ آتش تریستور می‌گویند. با تعیین زاویهٔ آتش مناسب می‌توان مقدار مؤثر ولتاژ خروجی را تغییر داد که از آن در مدارهای کنترل دور موتورهای جریان مستقیم، یکسوکننده‌های کنترل‌شده و راه‌اندازهای نرم استفاده می‌شود.

روشن‌سازی با تغییر ناگهانی ولتاژ
اگر به صورت ناگهانی ولتاژ مستقیم زیادی به تریستور اعمال شود، حتی بدون وجود جریان گیت، تریستور ممکن است روشن شود، این پدیده را روشن‌سازی dv/dt می‌نامند که ممکن است در عملکرد مدارها مشکل ایجاد کند. برای جلوگیری از این اتفاق از یک مدار حفاظتی RC (اسنوبر مقاومتی-خازنی) به همراه تریستور استفاده می‌شود.

خاموش‌شدن تریستور
به روش‌های خاموش‌کردن تریستور کموتاسیون می‌گویند. در مدارهای جریان متناوب به علت تغییر خودکار پلاریتهٔ دو سر آند و کاتد تریستور به صورت خودکار خاموش می‌شود که به این حالت کموتاسیون طبیعی می‌گویند. در مقابل اگر جریان بالاجبار صفر شود کموتاسیون اجباری رخ داده است.

برای خاموش‌کردن تریستوری که روشن‌شده است باید یکی از شرایط زیر برقرار شود:

ولتاژ آند نسبت به کاتد منفی شود.
جریان عبوری از آند قطع شود (به کمتر از مقدار بحرانی برسد)

اگر تریستور روشن شده باشد، با صفرشدن جریان گیت تریستور خاموش نخواهد شد. در روش اول خاموش:کردن تریستور، دو پیوند از سه پیوند آن در گرایش معکوس قرار می‌گیرند و پیوند سوم گرایش مستقیم خواهد داشت، در این حالت تریستور جریان نشتی کمی از خود نشان می‌دهد. اگر ولتاژ معکوس بیش از حد زیاد شود و مقدار آن به ولتاژ فروپاشی معکوس برسد، پدیدهٔ بهمنی در تریستور رخ خواهد داد که در صورت محدودنشدن، بر اثر تلفات توان ممکن است به تریستور آسیب برسد. در روش دوم، به جریان بحرانی آند که اگر از آن عبور کنیم تریستور خاموش می‌شود جریان نگهدارنده می‌گویند و آن را با Ih نمایش می‌دهند؛ در این حالت تریستور به حالت سدکنندهٔ مستقیم بازمی‌گردد.

مدار کموتاسیون
اگر بخواهیم به صورت ناگهانی جریان تریستور را در یک لحظهٔ مشخص قطع کنیم، باید آن را در گرایش معکوس قرار دهیم (VAK منفی شود). برای انجام این کار که به آن کموتاسیون اجباری می‌گویند، از مدار کموتاسیون استفاده می‌شود. در بیشتر مدار کموتاسیون خازنی از پیش شارژشده وجود دارد که ولتاژ آن به دو سر تریستور اعمال می‌شود تا در گرایش معکوس قرار بگیرد. پس از اعمال این ولتاژ جریان آند تریستور به سرعت کاهش یافته تا اینکه صفر می‌شود و برای لحظاتی جریان معکوس نیز برقرار می‌گردد. مدتی طول می‌کشد تا تریستور بتواند دوباره ولتاژ مستقیم را سد کند. مدت زمان بین صفرشدن جریان آند تا لحظهٔ آماده شدن تریستور برای سد ولتاژ مستقیم را زمان خاموش‌سازی تریستور می‌گویند.

زمان خاموش‌سازی
اگر بلافاصله پس از صفرشدن جریان آند تریستور، ولتاژ گرایش مستقیم به آن اعمال شود، حتی با وجود صفر بودن جریان گیت، تریستور ممکن است دوباره هدایت را آغاز کند. برای آنکه تریستور بتواند ولتاژ گرایش مستقیم را سد کند، باید برای مدت‌زمانی معین تریستور را در حالت گرایش معکوس قرار داد. این مدت‌زمان را که با toff نمایش می‌دهند، زمان خاموش‌سازی تریستور می‌گویند. به عبارت دیگر زمان خاموش‌سازی تریستور، حداقل زمانی است که از لحظهٔ صفرشدن جریان آند تا آمادگی تریستور برای سد ولتاژ مستقیم طول می‌کشد.

اگر 50\mu s<t_{off}<100\mu s تریستور در دستهٔ کلیدهای بطئی قرار می‌گیرد و اگر 10\mu s<t_{off}<50\mu s تریستور در دستهٔ کلیدهای سریع قرار می‌گیرد.

زمان قطع مدار
به فاصلهٔ زمانی بین لحظهٔ صفرشدن جریان آند تا لحظهٔ اعمال دوبارهٔ ولتاژ مستقیم به دو آند و کاتد، زمان قطع مدار می‌گویند و با tq نمایش می‌دهند. در مدارهای عملی باید طراحی به گونه‌ای انجام شود که زمان قطع مدار از زمان خاموش‌سازی دیود بیشتر باشد یعنی tq>toff باشد، در غیر این صورت تریستور به صورت ناخواسته روشن خواهد شد که به این حالت کموتاسیون ناموفق می‌گویند.

مشخصهٔ ولت-آمپر
اگر جریان گیت تریستور (ig) صفر و ولتاژ اعمال‌شده به پایهٔ آند بیشتر از کاتد باشد، دو پیوند از سه‌پیوند نیمه‌هادی‌های موجود در تریستور در گرایش مستقیم قرار می‌گیرند، اما یکی از پیوندها در گرایش معکوس است و تریستور در مقابل جریان مقاومت زیادی از خود نمایش می‌دهد. اگر افزایش ولتاژ آند نسبت به گیت ادامه پیدا کند، به ولتاژ بحرانی خواهد رسید و تریستور به مرحلهٔ هدایت قوی می‌رسد. این ولتاژ بحرانی را در تریستور ولتاژ شکست مستقیم یا ولتاژ فروپاشی می‌گویند. در شکل رو به رو این ولتاژ با VBO نمایش داده شده است. با اعمال جریان به پایانهٔ گیت می‌توان ولتاژ فروپاشی مستقیم را کاهش داد و در صورتی که این افزایش به اندازهٔ کافی زیاد باشد ناحیهٔ سد مستقیم به کلی از بین خواهد رفت و تریستور مشابه یک دیود عمل خواهد کرد.

اگر نرخ تغییرات جریان تریستور (di/dt) زیاد باشد، باعث سوختن آن خواهد شد. برای حفاظت تریستور در برابر تغییرات ناگهانی جریان از یک اندوکتانس (سلف) قبل از آن استفاده می‌کنند. میزان مجاز di/dt توسط کارخانه‌های سازندهٔ تریستور اعلام می‌شود.

انواع
تریستورهای قدرت را معمولاً به دو صورت دیسکی و استود می‌سازند. تفاوت این دو نوع تریستور در این است که نوع استود سرعت قطع و وصل پایین‌تری نسبت به نوع دیسکی دارد و معمولاً در مدارهای یکسوکنندهٔ کنترل‌شده به کار می‌رود. نوع دیسکی در اینورترها کاربرد دارد و حتماً باید با گرماگیری که گیت آن را تحت فشار قرار می‌دهد استفاده شود در غیر این صورت گیت تریستور تحریک‌پذیر نخواهد بود.

تریستور خاموش‌شونده با گیت
تریستور خاموش‌شونده با گیت یا جی‌تی‌ئو یک گونهٔ خاص از تریستور است که همانند تریستورهای معمولی با اعمال پالس جریان مثبت به گیت روشن می‌شود ولی تفاوتش در این است که می‌توان با اعمال پالس جریان منفی به گیت آن را خاموش کرد.

تریستور کنترل‌شده با نیمه‌رسانای اکسید فلز
تریستور کنترل‌شده با نیمه‌رسانای اکسید فلز یا اِم‌سی‌تی، نوعی تریستور است که ویژگی‌های ترانزیستورهای اثر میدان و تریستور را همزمان در خود دارد. این تریستورها را می‌توان با دروازه‌ای مشابه دروازهٔ مسفت‌ها خاموش و روشن نمود.

جمع‌بندی

دیدیم که یک تریستور اساساً قطعه نیم موجی است که وقتی آند مثبت باشد، فقط نیم موج مثبت را هدایت می‌کند و وقتی ولتاژ‌ آند منفی شود، بدون توجه به سیگنال گیت، جریان را مانند یک دیود سد می‌کند.

یکسوکننده‌های کنترل‌شده با سیلیکون که معمولاً تریستور نامیده می‌شوند، قطعاتی نیمه‌هادی با سه پیوند (PNPN) هستند که به عنوان ترانزیستورهایی با دو اتصال درونی در نظر گرفته می‌شوند و می‌توان آن‌ها را برای سوئیچینگ بارهای الکتریکی بزرگ به کار برد.

مشخصه‌های استاتیکی یک تریستور به صورت زیر است:

• تریستورها قطعاتی نیمه‌هادی هستند که فقط در حالت سوئیچینگ کار می‌کنند.

• تریستورها قطعاتی هستند که با جریان کار می‌کنند؛ یعنی یک جریان گیت کوچک، یک جریان آند بزرگتر را کنترل می‌کند.

• تریستورها فقط وقتی بایاس مستقیم باشد و جریان به گیت اعمال شود جریان را از خود عبور می‌دهند.

• وقتی تریستور به حالت ON تحریک می‌شود، شبیه یک دیود یکسوکننده عمل می‌کند.

• برای ماندن در شرایط هدایت، جریان آند باید بزرگتر از جریان نگهدارنده باشد.

• وقتی تریستور بایاس معکوس شود، بدون توجه به اعمال جریان گیت، جریان را سد می‌کند.

• وقتی تریستور به حالت ON تحریک شود، در آن حالت باقی می‌ماند؛ حتی زمانی که یک جریان گیت به آن اعمال نشود،

تریستورها کلیدهایی با سرعت بالا هستند و به دلیل آنکه بخش متحرک ندارند، می‌توان در بسیاری از مدارها آن‌ها را به جای رله‌های الکترومکانیکی به کار برد. این قطعات، مشکل آرک زدن، خوردگی و کثیفی رله‌های الکترومکانیکی را ندارند. تریستورها را همچنین می‌توان برای سوئیچینگ جریان‌های بزرگ و کنترل مقدار میانگین جریان بار AC بدون اتلاف توان زیاد به کار برد. یک مثال خوب برای کنترل توان توسط تریستور، کنترل روشنایی الکتریکی، هیتر و سرعت موتور است.

اگر این مطلب برایتان مفید بوده است، آموزش‌های زیر نیز به شما پیشنهاد می‌شود

دیود زنر

دیود زنرچیست؟

دیود زنر:
دیود های زنر یا شکست ، دیود های نیمه هادی با پیوند p-n هستند که در ناحیه بایاس معکوس کار کرده و دارای کاربردهای زیادی در الکترونیک ، مخصوصآ به عنوان ولتاژ مبنا و یا تثبیت کننده ی ولتاژ دارند. 

هنگامی که پتانسیل الکتریکی دو سر دیود را در جهت معکوس افزایش دهیم در ولتاژ خاصی پدیده شکست اتفاق می افتد، بد ین معنی که با افزایش بیشتر ولتاژ ، جریان بطور سریع و ناگهانی افزایش خواهد داشت. دیود های زنر یا شکست دیود هایی هستند که در این ناحیه یعنی ناحیه شکست کار میکنند و ظرفیت حرارتی آنها طوری است که قادر به تحمل محدود جریان معینی در حالت شکست می باشند، برای توجیه فیزیکی پدیده شکست دو نوع مکانیسم وجود دارد.

 

 

 

مکانیسم اول در ولتاژهای کمتر از 6 ولت برای دیودهایی که غلظت حامل ها در آن زیاد است اتفاق می افتد و به پدیده شکست زنر مشهور است. در این نوع دیود ها به علت زیاد بودن غلظت ناخالصی ها در دو قسمت p و n ، عرض منطقه ی بار فضای پیوند باریک بوده و در نتیجه با قرار دادن یک اختلاف پتانسیل v بر روی دیود (پتانسیل معکوس) ، میدان الکتریکی زیادی در منطقه ی پیوند ایجاد می شود.
با افزایش پتانسیل v به حدی می رسد که نیروی حاصل از میدان الکتریکی ، یکی از پیوند های کووالانسی را می شکند. با افزایش بیشتر پتانسیل دو سر دیود از انجایی که انرژی یا نیروهای پیوند کووالانسی باند ظرفیت در کریستال نیمه هادی تقریبأ مساوی صفر است ، پتانسیل تغییر چندانی نکرده ، بلکه تعداد بیشتری از پیوندهای ظرفیتی شکسته شده و جریان دیود افزایش می یابد.
آزمایش نشان میدهد که ضریب حرارتی ولتاژ شکست برای این نوع دیود منفی است ، یعنی با افزایش درجه حرارت ولتاژ شکست کاهش می یا بد. بنابر این دیود با ولتاژ کمتری به حالت شکست می رود (انرژی باند غدغن برای سیلیکن و ژرمانیم در درجه حرارت صفر مطلق بترتیب 1.21 و0.785 الکترون_ولت است، و در درجه حرارت 300 درجه کلوین این انرژی برای سیلیکن ev 1.1و برای ژرمانیم ev0.72 خواهد بود). ثابت می شود که می دان الکتریکی لازم برای ایجاد پدیده زنر در حدود 2*10است.
این مقدار برای دیود هایی که در آنها غلظت حامل ها خیلی زیاد است در ولتاژهای کمتر از 6 ولت ایجاد می شود . برای دیودهایی که دارای غلظت حاملهای کمتری هستند ولتاژ شکست زنر بالاتر بوده و پدیده ی دیگری بنام شکست بهمنی در آنها اتفاق می افتد (قبل از شکست زنر) که ذیلأ به بررسی آن می پردازیم.
مکانیسم دیگری که برای پدیده شکست ذکر می شود ، مکانیسم شکست بهمنی است. این مکانیسم در مورد دیودهایی که ولتاژ شکست آنها بیشتر از 6 ولت است صادق می باشد . در این دیود ها به علت کم بودن غلظت ناخالصی ، عرض منطقه ی بار فضا زیاد بوده و میدان الکتریکی کافی برای شکستن پیوندهای کووالانسی بوجود نمی آید ، بلکه حاملهای اقلیتی که بواسطه انرژی حرارتی آزاد می شود ، در اثر میدان الکتریکی شتاب گرفته و انرژی جنبشی کافی بدست آورده و در بار فضا با یون های کریستال برخورد کرده و در نتیجه پیوندهای کووالانسی را می شکنند . با شکستن هر پیوند حاملهای ایجاد شده که خود باعث شکستن پیوند های بیشتر می شوند .
بدین ترتیب پیوندها بطور تصاعدی یا زنجیری و یا بصورت پدیده ی بهمنی شکسته می شوند و این باعث می شود که ولتاژ دو سر دیود تقریبأ ثابت مانده و جریان آن افزایش یافته و بواسطه ی مدار خارجی محدود می شود . چنین دیود هایی دارای ضریب درجه ی حرارتی مثبت هستند . زیرا با افزایش درجه ی حرارت اتمهای متشکله کریستال به ارتعاش در آورده ، در نتیجه احتمال برخورد حاملهای اقلیت با یونها ، بهنگام عبور از منطقه بار فضا زیادتر می گردد . به علت زیاد شدن برخوردها احتمال اینکه انرژی جنبشی حفره یا الکترون بین دو برخورد متوالی بمقدار لازم برای شکست پیوند برسد کمتر شده و در نتیجه ولتاژ شکست افزایش می یابد.

دیود

دیود یکی از المان های الکترونیکی است که  جریان الکتریکی را در یک جهت از خود عبور می‌‌دهند و در جهت دیگر در مقابل عبور جریان از خود مقاومت نشان می‌‌دهد. 

از خود عبور می دهد که شما با برقرار کردن ولتاژ در جهت درست (قطب مثبت باتری به آند و قطب منفی به کاتد) آنرا آماده کار کنید.

 مقدار ولتاژی که باعث می‌شود تا دیود شروع به هدایت جریان الکتریکی نماید ولتاژ آستانه نامیده می‌شود که چیزی حدود 0.6 تا 0.7 ولت می‌‌باشد. دیودها معمولا از جنس سیلیسیم یا ژرمانیوم ساخته می شوند. که البته ولتاژ آستانه برای سیلیسم0.6 و برای ژرمانیوم حدود 0.2 می باشد.

دو حالت را پیش می‌آورد.

بایاس مستقیم یا تغذیه مستقیم:

دراین حالت مثبت باتری به آند (قطب p ) و منفی باتری به کاتد (قطب n ) می خورد و باعث می شود تا جریان در دیود برقرار شود و ولتاژی حدود 0.6 روی آن افت می کند.

بایاس معکوس :
ولتاژ به دو سر دیود طوری وصل می‌شود که قطب مثبت آن به کاتد و قطب منفی آن به آند  وصل گردد (بایاس معکوس دیود).

هنگامی که شما ولتاژ معکوس به دیود متصل می‌‌کنید جریانی از دیود عبور نمی‌کند، مگر جریان بسیار کمی که به جریان نشتی معروف است که در حدود چند µA یا حتی کمتر می‌‌باشد.

 اما نکته مهم آنکه تمام دیودها یک آستانه برای حداکثر ولتاژ معکوس دارند که اگر ولتاژ معکوس بیش از آن شود دیود می‌‌سوزد و جریان را در جهت معکوس هم عبور می‌‌دهد. به این ولتاژ آستانه شکست یا Breakdown  گفته می‌شود. 

 

بی متال

برای حفاظت از موتورھای الکتریکی در مقابل اضافه بار از رله ھای حرارتی (بی متال) استفاده می شود. اساس کار این رله ھا بر پایه اختلاف ضریب انبساط طولی دو فلز به کار رفته است.

بر اثر عبور جریان از بی متال ،دو فلز گرم می شوند و طول آنھا افزایش می یا بد. از آن جایی که ضریب انبساط طولی یکی از فلزات بیشتر از دیگری است. دو فلز با ھم به سمت فلزی که ضریب انبساط طولی کمتری دارد خم می شود. در نتیجه مسیر عبور جریان کنتاکتھا باز و مدار قطع می شود.

طرز کار بی متال

در رله ھای حرارتی ، سه تیغه تعبیه شده که سیم حا مل جریان چند حلقه  به دور آن پیچیده می شود. در اثر عبور جریان اضا فه بار، ھادی ھا گرم ، حرارات به بی متال منتقل می شود و با عث خم شدن تیغه می شود. حرکت ھر یک از بی متالھا به اھرمی فشا ر می آورد و با جا به جا شدن اھرم، یک میکرو سوئچ که دارای کنتاکت تبدیل باز و بسته است تغییر وضعیت می دھد و مدار فرمان را قطع می کند. برای افزایش سرعت عملکرد بیمتال و جلوگیری از جرقه و سوختگی محل اتصال، از آھنربا در بالا و پایین تیغه دوفلزی استفاده میشود که نیروی مغناطیسی آن به بسته شدن سریع اتصال کمک میکند. 

رله ھای اضافه بار (بیمتال) تنظیم پذیر ھستند و میتوان آنھا را به گونھای تنظیم کرد که جریانھایی بین ١٫٠۵ تا ١٠ برابر جریان نامی موتورھا را قطع کنند. رله بیمتال سه فاز معمولاً دارای سه پل قدرت و دو کنتاکت فرمان است (یک کنتاکت باز برای اتصال به سیستم ھشداردھنده و یک کنتاکت بسته برای قراردادن در مسیر تغذیه کنتاکتور). کنتاکت معمولا بسته NC با شماره های 95-96 و کنتاکت های معمولا باز NO با شماره های 97-98 مشخص می شوند.

برخی از رله ھای بیمتال دارای دو حالت دستی و خودکار ھستند که در حالت دستی اگر رله عمل کند باید آن را به  حالت اول بازگرداند، اما در حالت خودکار برگشتن به حالت اول پس از RESET صورت دستی و با فشردن دکمه گذشت مدتی معین به صورت خودکار انجام میشود.

اتصال بار تکفاز به بی متال سه فاز

در صورت استفاده از یک بی متال سه فاز برای یک مصرف کننده تکفاز، باید قطع کننده یکی از فازھا را با قطع کننده فاز دیگر سری نموده و از کنتاکت باقی مانده باید برای اتصال نول به مصرف کننده استفاده نمود.

قسمتھای مختلف یک رله حرارتی عبارتند از:

تیغه ھای اتصال به کنتاکتور

ترمینالھای اتصال به کابل موتور ترمینال مشترک مدار فرمان 

پیچ تنظیم جریان

ترمینالھای باز و بسته مدار فرمان 

پیچ تغییر وضعیت 

بانک خازنی

بانک‌های خازن معمولا به نگهداری بسیار کمی نیاز دارند چون تجهیزاتی از نوع استاتیک هستند و قسمت چرخانی ندارند اما با این جمله گول نخورید. خازن‌ها به خاطر واکنش خطرناکشان در زمان وجود خطا یا مشکل ، مشهور هستند.

بازرسی و نگهداری بانک‌های خازن (روش‌های پیشنهادی)

روش‌های و نکات ایمنی مطابق با استانداردهای معتبر باید در حین نصب بازرسی و نگهداری خازن‌ها پیروی شوند. علاوه بر این، روش‌ها و رویه‌هایی وجود دارد که مخصوص بانک‌های خازن می باشد و باید برای حفاظت از اپراتورها و تجهیزات و مطابق بودن آنها با استانداردهای ایمنی الکتریکی رعایت شوند

بیایید هشت تا از مهم‌ترین روش‌های بازرسی و نگهداری بانک‌های خازن را بررسی کنیم:

۱-پاک‌سازی و زمین کردن

بعد از این که بانک خازن از منبع توان جدا شد، مقداری ولتاژ در خازن باقی خواهد ماند. پس، حداقل 5 دقیقه صبر کنید تا مقاومت های دشارژ خازن، آنرا کاملا دشارژ کنند و کاملا تخلیه شوند.

این مقاومت‌ها برای تخلیه ولتاژ در  خازن ها به کمتر از 50 ولت در 5 دقیقه استفاده می شوند.

با این حال تمام ۳ فاز بانک خازنی باید با اتصال مناسب به زمین متصل شود. در پست های بزرگ معمولا یک کلید دائم برای زمین کردن خازن ها در نظر گرفته می شود.

حتی بعد از زمین کردن خازن، پیشنهاد می شود که قبل از دست زدن پرسنل به خازن ها، تک تک واحدهای خازنی اتصال کوتاه و زمین شوند  تا اطمینان حاصل شود که هیچ انرژی ذخیره شده‌ای وجود ندارد.

۲-خازن های باد کرده

یکی از خطاهای  واحدهای خازنی، بادکردن آنها می باشد. خازن هایی که شدیدا باد کرده اند نشان می‌دهند که به دلیل گرمای زیاد و تولید گازها، فشار داخلی زیادی  ایجاد شده است که دلیل آن  جرقه های احتمالی است. این خازن ها باید با دقت حمل و جابه جا شوند

باید با سازنده ی خازن راجع به خازن های باد کرده مشورت شود و راهکار مناسب از آنها دریافت شود.

نشتی خازن

حالت دیگر خطا در بانک خازن، نشتی است که علت آن، شکست یا وجود نقص در محفظه خازن است. در هنگام مدیریت مایع  نشت شونده از خازن ، از تماس آن با پوست جلوگیری کنید و اقداماتی را انجام دهید تا از ورود آن به بخش‌های حساس بدن مثل چشم‌ها جلوگیری شود.

مدیریت و دفع و دور ریختن مایع عایق کننده داخل خازن باید مطابق با قوانین محیط زیستی باشد.

بعضی واحدهای خازنی شامل مایع احتراق‌پذیر هستند و نیاز به دقت و مراقبت دارند

سه فاز چیست

سیستم سه فاز چیست؟

در نیروگاه های برق یک ژنراتور الکتریکی توان مکانیکی را به یک دسته از جریان های الکتریکی متناوب تبدیل می کند که از هر کدام از سیم پیچ های الکترومغناطیسی یا سیم پیچ های ژنراتور تولید می شوند. جریان ها همگی توابعی سینوسی از زمان هستند و همگی دارای فرکانسی مشابه اما با زاویه های فاز متفاوت.

در کشورهای صنعتی، سه فاز روش عمومی انتقال توان سه فاز است. این سیستم در وقع نوعی از سیستم چند فاز است.
در نیروگاه های برق یک ژنراتور الکتریکی توان مکانیکی را به یک دسته از جریان های الکتریکی متناوب تبدیل می کند که از هر کدام از سیم پیچ های الکترومغناطیسی یا سیم پیچ های ژنراتور تولید می شوند. جریان ها همگی توابعی سینوسی از زمان هستند و همگی دارای فرکانسی مشابه اما با زاویه های فاز متفاوت.
در یک سیستم سه فاز، زاویه ها دارای اختلاف 120 درجه ای (که حداکثر جداسازی ممکن بین زاویه هاست) هستند. فرکانس معمولاً در اروپا 50 هرتز و در ایالات متحده 60 هرتز است )سه فاز معمولاً توسط رنگ ها نشانه گذاری شده اند، که به طور سنتی قرمز، زرد و آبی هستند.
خروجی ولتاژ ژنراتورها از چند صد ولت تا بالای 20000 ولت تغییر می کند. این ولتاژ معمولاً توسط یک ترانسفورماتور به یک سطح ولتاژ بالاتری تبدیل می شود. علت این افزایش ولتاژ هم کاهش تلفات است. توان برابر حاصلضرب ولتاژ و جریان است، بنابراین برای یک توان داده شده اگر شما ولتاژ را افزایش دهید جریان کاهش می یابد. تلفات گرمایی در یک خط انتقال با مجذور جریان متناسب است و در نتیجه اگر شما جریان را نصف کنید، تلفات یک چهارم می شود. به همین علت برخی از خطوط انتقال در سطح ولتاژی بیش از 500،000 ولت کار می کنند.
در انتهای خط انتقال، یک پست برق یا یک ترانسفورماتور، برق را از ولتاژ زیاد خطوط انتقال به سه جریان متغیر سینوسی با ولتاژ 120 ولت (در ایالات متحده) یا 230 ولت (در اروپا) جریان متناوب (Vac) تبدیل می کند. سپس این برق از طریق چهار سیم به مدارات مصرف کننده ها در یک تابلوی فرمان اصلی، ارائه می شود. یکی از سیم ها خنثی است یا در منبع برق زمین شده است، فازها یا سه خط دیگر، برق را به نقطه مقصد یا ترانسفورماتورهای تغذیه می رسانند. با برقراری اتصال بین یک فاز و سیم خنثی، ولتاژی معادل 120 ولت متناوب (یا 230 ولت متناوب) برای مدار متصل شده فراهم می شود.
شبکه انتقال توان به گونه ای طراحی شده است که هر فاز اندازه جریانی برابر را از خود عبور دهد، همه جریان های برگشتی از مناطق مسکونی مصرف کننده ها به نیروگاه، در جریان سیم خنثی سهیم هستند، اما سیستم سه فاز تضمین می کند که جمع جریان های برگشتی تقریباً صفر است.
اتصال بین دو فاز ولتاژی معادل 3√ یا 73/1 برابر ولتاژ تک فاز را ایجاد می کند (208 ولت متناوب در ایالات متحده، 400 ولت متناوب در اروپا). شکل موج های دارای اختلاف فاز، با یکدیگر جمع می شوند تا یک پیک ولتاژی بالاتری را در شکل موج نهایی ایجاد کنند. چنین اتصالی را اتصال خط به خط می نامند و معمولاً با یک مدار شکن دو قطب صورت می گیرد. از این نوع اتصال بیشتر برای گرمکن ها مانند یک گرمکن قرنیزی 2 کیلو وات و 208 ولت، استفاده می کنند.
ولتاژهای استاندارد دیگر موجود در آمریکای شمالی شامل ولتاژهای 240 ولت فاز به فاز، 277/480 ولت و 347/600 ولت می شود. ولتاژ فاز به زمین (سطح ولتاژ پایین تر) دو مورد آخر عموماً تنها برای روشنایی به کار می رود. ولتاژ 600 ولت در کانادا بسیار بیشتر از آمریکا، معمول است.
در موتورهای سه فاز یا هواسازهای کارا (برای مثال اکثر بخش های York که بالای 5/2 تن هستند، سه فاز اند) هر سه فاز برق مورد استفاده قرار می گیرد چرا که این بهترین راه انتقال مقادیر بزرگ توان الکتریکی است. گفتنی است که راه اندازی موتور، توان بیشتری را نیاز دارد.
برخی دستگاه هایی ساخته شده اند که یک سه فاز مصنوعی را از یک برق تک فاز تپ ـ وسط (240 ولت متناوب در ایلات متحده، با تفکیک زاویه 180 درجه) ایجاد می کنند. این عمل با ایجاد یک "زیر فاز" سوم بین دو قطب انجام می شود که منجر به یک تفکیک فاز 90=90-180 درجه ای می شود. بسیاری از دستگاه های سه فاز بر این اساس کار می کنند، اما با یک فرکانس پایین تر.
برخی اوقات برق تک فاز تپ ـ وسط240 ولت متناوب، به غلط برق "دو فاز" خوانده می شود. باید توجه شود که یک سیستم دو فاز سیستمی است که در آن دو ولتاژ دارای اختلاف 90 درجه ای هستند. برای مثال، اگر یکی از ولتاژها برابر
Cos 2п) * 60t)
و دیگری
sin 2п) * 60t)
است، آنگاه شما یک سیستم دو فاز دارید که به عنوان سیستم عمود (یکی به عنوان بخش حقیقی و دیگری به عنوان بخش موهومی در نظر گرفته می شود) نیز شناخته می شود. یک سیستم دو فاز به ازای 120 ولت متناوب خط به خنثی تقریباً ولتاژی معادل 7/169 ولت متناوب خط به خط را ایجاد می کند.
سیستم های دو فاز تنها برای توان بالا به کار می روند چرا که آنها نیاز به سیم هایی به همان تعداد سیم ها ی ارتباطی اتصال مثلث سه فاز دارند (برای مثال یکی برای سینوس، یکی برای کسینوس و یک سیم مشترک) و نیز سیستم دو فاز مقدار انرژی یکسان را در هر یک از سه سیم توزیع نمی کند (اگر چه سینوس و کسینوس متعادل اند، اما سیم خنثی مانند دو تای دیگر نیست). گفته می شود که یک سیستم دو فاز توان مختلط ایجاد می کند و چنین سیستم هایی در ولتاژهای پایین تر به کار می روند (برای مثال برای کاربردهای ارتباطی، یا راه انداختن موتورهای پله ای و مانند این) و عموماً در سطح توان های بالا توزیع نشده اند.
در عمل، اگر ما فازورهای یک سیستم دو فاز یا سه فاز را حول دایره واحد در صفحه مختلط رسم کنیم، دارای یک نوع از توان مختلط خواهیم بود.
یک سیستم فاز شکسته (تپ ـ وسط) 240 ولت متناوب، وقتی که به صورت فازورها روی صفحه مختلط رسم شود، می تواند کاملاً در طول محور حقیقی وجود داشته باشد. در واقع، این کمبود قابلیت توان مختلط است که توانایی یک سیستم تغذیه را برای تولید یک میدان دوار مغناطیسی تضعیف می کند و این میدان دوار مغناطیسی است که موجب گردش موثر موتورها می شود. چنین برقی (فاز شکسته) برای گرمایش خوب است، اما مثلاً برای گرداندن یک هوا ساز خیلی بهتر است تا از توان مختلط استفاده کنیم.

چگونه تغذیه سه فاز را امتحان کنیم

یک تغذیه سه فاز الکتریکی شامل سه هادی فعال و یک زمین می شود.
اگر که تغذیه الکتریکی یک موتور القایی سه فاز بین پارامترهای معینی نباشد، نمی تواند به درستی کار کند. این پارامترهای نوعی مانند مقابل اند: 208 یا 415 ولت بین فازها، 120 یا 240 ولت بین هر فاز و زمین، خطای ولتاژ کمتر از 12 درصد مقادیر نامی و اختلاف ولتاژ هر فاز کمتر از 5 درصد فاز دیگر.
در یک مدار موتور القایی سه فاز نوعی، یک مکان مناسب برای آزمایش در طرف خط راه انداز مستقیم موتور است.

چگونه دستگاه ها ی سه فاز را امتحان کنیم دوستان پاور الکتریک؟ 

دستگاه های سه فاز نظیر پمپ ها، کمپرسورها، و ... بایستی فازهایشان به ترتیب درستی وصل شود تا از خرابی آنها جلوگیری شود. این دستگاه ها عموماً هنگامی که به اشتباه وصل شوند جریان کمتری را می کشند و می توانند به آسانی توسط یک آمپروب (گیره روی آمپر متر) برای میزان جریانی که از شبکه می کشند امتحان شوند.
برای مثال آزمایش یک هوا ساز که دارای یک کمپرسور است، می توان فهمید که اگر این وسیله به صورت غلطی به برق سه فاز متصل شود، جریان بسیار کمی را خواهد کشید و بنابراین جای هر کدام از دو سیم برق را می توان برای تغییر فازها عوض کرد.
موتورهای جیبی کوچکی وجود دارند که از جهت چرخش آنها می توان برای تشخیص توالی فازها استفاده کرد. این موتورها گران هستند. یک جایگزین ارزا نتر استفاده از سه لامپ نئون و دیدن اینکه توالی فاز یا روشن شدن لامپ ها در چه جهتی می چرخد، است.
موضوعاتی شامل آزمایش مقاومت سیم پیچ موتور و آزمایش مقاومت خطای زمین بیان شده اند.

پریزهای الکتریکی سه فاز

برق سه فاز را می توان با استفاده از یک پریز سه فاز یا با سه تایی کردن، تغذیه کرد. اغلب پریزها، پریزهای دوتایی اند. حفره های بالایی و پایینی را می توان در صورت تمایل از هم جدا کرد و برای مثال با مدار شکن های مجزایی با یک نول مشترک تغذیه شوند. این کار را معمولاً در آشپزخانه ها انجام می دهند که در آنها احتمالاً یک بار زیاد روی هر دو پریز اعمال می شود. در این صورت یک مدار شکن دو قطب تریپ (قطع کننده) مورد نیاز است.
ایده دو برابر کردن را می توان به سه برابر کردن گسترش داد، تا اینکه سه پریز دوگانه را بتوان با یک نول مشترک از یک منبع سه فاز تغذیه کرد. عموماً یک مدار شکن سه قطب تریپ عمومی 15 میلی آمپر برای تغذیه چنین پریزی به کار می رود. این امر بارهای سه فاز تکی را قادر می سازد تا به صورت یک توالی فازی تغذیه شوند.
مثالی از این بار یک لامپ با سه حباب است. برای داشتن عملکردی بدون چشمک زنی، سه حباب هر کدام با یک دوشاخه جدا نصب می شوند و با اختلاف فاز 120 درجه ای نسبت به هم از یک پریز سه تایی راه اندازی می شوند. بالای پریزها ، لامپ های نئون قرار داده شده تا توالی فاز را در بارهای سه تایی که توالی صحیح فازها مورد نیاز است نشان دهد.

avrدستگاه کنترل کننده ولتاژ

تنظیم کننده های ولتاژ اتوماتیک

ژنراتورهایی که در نیروگاه ها و یا در سیستم های برق آماده- به -کاراستفاده می شوند، به هنگام تغییر بار ژنراتورها از تنظیم کننده های ولتاژ اتوماتیک (AVR) را برای تثبیت ولتاژ خود استفاده می کنند.

اولین تنظیم کننده های ولتاژ اتوماتیک برای ژنراتورها سیستم های الکترومکانیکی بود، اما  درAVR مدرن از ابزار حالت جامداستفاده ی شود .

AVR یک سیستم کنترل فیدبک است که ولتاژ خروجی دیزل ژنراتور را اندازه گیری می کند، آن خروجی را با یک نقطه تنظیم مقایسه می کند و یک سیگنال خطا برای تنظیم تحریک ژنراتور تولید می کند.

مادامی که جریان تحریکی در سیم پیچ ژنراتور افزایش می یابد، ولتاژ پایانه ی آن افزایش می یابد. AVR با استفاده از دستگاه های برق قدرت جریان را کنترل می کند؛ معمولا بخش کوچکی از خروجی ژنراتور گازی برای تامین جریان برای سیم پیچ استفاده می شود.

جایی که یک ژنراتور به موازات سایر منابعی مانند یک شبکه انتقال الکتریکی متصل می شود، تغییر دادن تحریکات بیش بر روی نیروی واکنشی تولید شده توسط ژنراتور دارد تا  بر روی ولتاژ پایانه ای که بیشتر توسط سیستم قدرت متصل تنظیم می شود.

در مواقعی که مولد های چندگانه به صورت موازی متصل می شوند، سیستم AVR مدارهایی دارد برای تضمین اینکه همه ی ژنراتور ها  درفاکتور توان یکسان کار می کنند.

AVR های استفاده شده در ژنراتور های ایستگاه برق متصل به شبکه ممکن است دارای ویژگی های کنترلی اضافی برای کمک به تثبیت شبکه الکتریکی در برابر خسارت های ناشی از افت بار ناگهانی یا نقص (یا شکست؟؟) باشد.