DVR, jonka koko nimi on Digital Voltage Regulator (digitaalinen jännitteensäädin), voidaan pitää generaattorin "autopilottijärjestelmänä". Se tarkkailee jatkuvasti generaattorin ulostulojännitettä. Kun se havaitsee jännitteen vaihtelun, se tekee välittömästi säätöjä jännitteen palauttamiseksi normaalille tasolle.
Miten DVR toimii? Se toimii valvonta--think-act-syklin kautta.
Vaihe 1: Valvonta
DVR valvoo jatkuvasti generaattorin kolmivaiheista -lähtöjännitettä ja kuormitusvirtaa reaaliajassa liitäntäliittimien kautta ja pitää kirjaa generaattorin toimintatilasta koko ajan.
Vaihe 2: Vertailu
Sisäinen mikroprosessori vertaa havaittuja jännitearvoja käyttäjän asettamiin tavoitearvoihin ja laskee poikkeaman.
Vaihe 3: Säätö
Poikkeaman perusteella DVR säätää ulostulon DC-viritysvirran suuruutta tehovahvistimen kautta muuttamalla generaattorin pääroottorin magneettikentän voimakkuutta ja siten vaikuttaen lopulliseen lähtöjännitteeseen.
Tämä prosessi toistuu kymmeniä tuhansia kertoja sekunnissa muodostaen suljetun{0}}silmukan ohjausjärjestelmän, joka pitää generaattorin lähtöjännitteen vakaana.
Neljä DVR-tilaa
1. Automaattinen jännitteensäätötila (AVR)
Tässä tilassa DVR ei salli jännitteen poikkeamia. Se tarkkailee jatkuvasti generaattorin lähtöjännitettä ja säätää tarkasti viritysvirtaa pitääkseen jännitteen vakaana asetetussa arvossa.
2. Manuaalinen tila (FCR)
Tässä tilassa DVR ylläpitää DC-herätystä kiinteällä tasolla eikä säädä jännitettä aktiivisesti. Tätä tilaa käytetään tyypillisesti ensimmäisen käynnistyksen tai testauksen aikana, samalla tavalla kuin uusien työntekijöiden koulutusjakso ennen työn aloittamista.
3. Loistehon ohjaustila
Kun generaattori toimii rinnakkain sähköverkon kanssa, DVR laskee ja ohjaa loistehoa (var) tarkasti asetetulla tasolla. Se laskee loistehon generaattorin lähtöjännitteen ja virran arvojen perusteella ja säätää sitten viritysvirtaa asetetun arvon ylläpitämiseksi.
4. Tehotekijän ohjaustila
Tässä tilassa DVR varmistaa, että generaattorin tehokerroin pysyy asetetulla tasolla koordinoimalla pätö- ja loistehon suhdetta.
DVR:n kuusi päätoimintoa
DVR ei ole vain generaattorin aivot, vaan siinä on myös kuusi suojaustoimintoa:
1. Yli-virityksen sammutus - Jos magneettikentän jännite ylittää esiasetetun arvon (esimerkiksi 80 V DC) 15 sekunniksi, DVR sammuu ratkaisevasti.
2. Generaattorin ylijännitteen sammutus - Jos generaattorin lähtöjännite ylittää 120 % nimellisarvosta ja jatkuu 0,75 sekuntia, DVR toimii välittömästi ja katkaisee virransyötön.
3. Yli-lämpötilan sammutus - DVR on varustettu sisäisellä lämpötilanvalvontatoiminnolla. Kun lämpötila ylittää 70 astetta, se suojaa itseään ylikuumenemisen aiheuttamien vaurioiden estämiseksi.
4. Generaattorin havaitsemisen katkeamisen sammutus - Jos DVR ei havaitse generaattorin jännitelähtöä, se sammuu automaattisesti väärinkäytösten estämiseksi.
5. Yli-herätyksen rajoitus - Magneettikentän virta on rajoitettu turvalliselle alueelle (säädettävissä 0 - 7,5 A) 0 - 10 sekunnin viiveellä liiallisen virran estämiseksi.
6. Nopea oikosulku-laukaisu-pois - Tämä on DVR:n perimmäinen-hengenpelastaja. Kun nopea oikosulku havaitaan, se toimii välittömästi suojatakseen generaattorin roottoria ylivirtavaurioilta.
DVR:n sovellusskenaariot
DVR:n käyttöalue on erittäin laaja, erityisesti paikoissa, joissa jännitteen stabiilisuusvaatimukset ovat erittäin korkeat:
Palvelinkeskukset - tuhannet palvelimet vaativat vakaan virtalähteen. Jännitteen vaihtelut voivat johtaa tietojen menetykseen tai järjestelmän kaatumiseen.
Sairaaloissa kriittisten alueiden, kuten leikkaussalien ja teho-osastojen laitteille on taattava vakaa virransyöttö ilman vikoja.
Puolijohtetehtaat - Sirujen valmistusprosessi on erittäin tarkka, ja jännitteen vaihtelut voivat aiheuttaa kokonaisen tuote-erän romutuksen.
Laivan sähköjärjestelmä - Merellä generaattori on ainoa virtalähde, ja DVR varmistaa vakaan virransyötön.
Eristetyt saarivoimalaitokset - itsenäiset voimalaitokset syrjäisillä alueilla, DVR varmistaa sähkön laadun asukkaille ja yrityksille.
DVR:n tulevaisuus: älykkäämpi ja luotettavampi
Tietotekniikan kehityksen myötä DVR-laitteista on tullut yhä älykkäämpiä. Nykyaikaiset DVR:t voidaan nyt liittää tietokoneisiin RS-232-tiedonsiirtoliitäntöjen kautta, ja parametreja voidaan asettaa ja ohjata nopeasti ja kätevästi Windows-ohjelmiston avulla.
Joissakin edistyneissä DVR-laitteissa on myös PID-säätölakeja (suhteellinen-integraali-derivaata), mikä voi paremmin ratkaista säätötarkkuuden ja vakauden välisen ristiriidan, jolloin generaattori toimii sujuvammin.
Tulevaisuudessa tekoälyn ja big datateknologian käyttöönoton myötä DVR-laitteista voi tulla vieläkin älykkäämpiä - ne eivät vain pysty säätämään jännitettä reaaliajassa, vaan myös ennakoimaan mahdollisia jänniteongelmia ja ryhtymään ennaltaehkäiseviin toimiin, mikä todella saavuttaa tavoitteen "valmistautua sadepäiviin".