متحكم بالجهد

أنواع أجهزة التحكم في الجهد

ومن جهة أخرى، يوجد نوعان أساسيان من أجهزة التحكم في الجهد: أجهزة التحكم في الجهد أحادي الطور والتي تتحكم في جهد متوسط قدره 230 فولت ويكون تردد المصدر 50 أو 60 هرتز، وأجهزة التحكم في الجهد ثلاثي الطور والتي تتحكم في جهد متوسط قدره 400 فولت ويكون تردد المصدر 50 أو 60 هرتز (يعتمد على البلد).

التطبيقات

• دوائر تعتيم الضوء في مصابيح الشوارع.
• التدفئة المنزلية والصناعية.
• التسخين بالتيارات الحثية.
• تغيير التفريغ لمحول.
• التحكم في سرعة المحركات (عزم دوران متغير).
• التحكم في سرعة كلا من آلات اللف والمراوح.
• أجهزة التحكم المغناطيسية المترددة.
• انظر كذلك
• تضمين المتجه الفضائي
• تحكم إلكتروني بالسرعة
• محول تردد
• محرك الثايرستور
• محرك كهربائي

قيود الاستخدام

وفي السياق ذاته، يجب أن يزيد الحمل عزم الدوران طبيعيا: حيث تستطيع أجهزة التحكم في الجهد تغيير سرعة المحرك عن طريق تغيير جهد الدخل، لكن يجب أن يحتوى المحرك على حمل ذو عزم متزايد (مثل المراوح الصناعية وآلات اللف). أجهزة التحكم في الجهد تكون غير مناسبة في تطبيقات العزم الثابت. وكمثال على تطبيق ذو عزم متزايد هو آلة لف السلك: الحمل الابتدائى يكون غالبا بصفر لأنه لا يوجد جرح في السلك في البداية، وبمرور الزمن فإنه يزداد جرح السلك وبالتالي يزداد العزم (القوة اللازمة لتحويل اللف) طرديا. ومن ثم فإن جهاز التحكم في الجهد يكون مناسب في هذه الحالة حيث يقوم بزيادة أو خفض سرعة آلة اللف.

تستعمل أجهزة التحكم في الجهد تحت ظروف معينة:

في هذا الإطار، يجب أن يكون عزم البدء منخفض: المحرك المرتبط بجهاز التحكم في الجهد لا يبدأ أبدا بعزم بدأ عالي (أو محمل في البداية)، حيث أنه يمد المحرك ذو الحمل العالي بجهد منخفض يمكن أن يؤدي إلى تسخين المحرك واحتراق لفاته (مثال: محاولة بدأ محرك مركب بكسارة حجارة وهي مليئة بالحجارة).

تنخفض الطاقة الكلية بواسطة عنصر حثي من عناصر الحمل المقاوم.

إضافةً إلى ذلك، يجب أن يتواجد حمل لكى يقوم جهاز التحكم في الجهد بأداء عمله: وحيث أن أجهزة التحكم في الجهد تستعمل المقداح (الثايرستور) لتغيير الجهد، فإنهم يكونوا بحاجة إلى حمل مقاوم لكي يقوموا بأداء عملهم.

التحكم في زاوية الطور

في هذا الإطار، في التحكم في زاوية الطور، يستعمل المقداح (الثايرستور) لخفض دورة الجهد إلى النصف عند الدخل. وبالتحكم في زاوية الطور، يمكن أن يتغير الجهد المتوسط للحمل. حيث يعمل المقداح (الثايرستور) كل نصف دورة ويغلق في النصف الآخر من الدورة. كما أن تعريف زاوية الطور هي أنها الموضع الذي يعمل به المقداح (الثايرستور). ويستعمل الترياك غالبا بدلا من المقداح لأداء نفس الوظيفة ولتحسين الكفاءة كذلك. وإذا كان الحمل عبارة عن مزيج من المقاومة والحث، فإن دورة التيار تتخلف عن دورة الجهد وتسبب خفض في الطاقة المنتجة الكلية.

أوضاع التشغيل

ومن ناحية أخرى، تعمل أجهزة التحكم في الجهد بطريقتين سواء التحكم في التشغيل والإيقاف أو التحكم في الطور.

التحكم في التشغيل والإيقاف

ومن ناحية أخرى، في متحكم التشغيل والإيقاف، يستعمل المقداح (الثايرستور) لتشغيل الدوائر لمراحل قليلة من الجهد وإيقافها لمراحل أخرى، وبالتالي تغيير القيمة الكلية المتوسطة لجهد الخرج ويعمل كمفتاح متردد ذو سرعة عالية. ويتسبب التشغيل السريع في حدوث تشويه للترددات العالية والذي يمكن أن يسبب ارتفاع في درجة الحرارة، وأيضا يمكن أن يصل إلى التداخل في الإلكترونيات القريبة. ولذلك فإن بعض التصاميم تكون غير عملية إلا في حالة تطبيقات الطاقة المنخفضة.