Tại sao cần dùng mạch ổn áp cho máy phát điện?

Ổn định điện áp đầu ra của máy phát điện

Trong quá trình vận hành, điện áp của máy phát điện phụ thuộc trực tiếp vào tốc độ quay của động cơ và mức tải tiêu thụ. Khi tải thay đổi đột ngột hoặc tốc độ động cơ không ổn định, điện áp đầu ra sẽ dao động mạnh. Mạch ổn áp có nhiệm vụ tự động điều chỉnh dòng kích từ để giữ điện áp đầu ra luôn nằm trong dải cho phép. Từ đó đảm bảo nguồn điện cung cấp liên tục và ổn định.

Bảo vệ an toàn cho các thiết bị điện sử dụng

Nhiều thiết bị điện, đặc biệt là thiết bị điện tử, hệ thống điều khiển, PLC, biến tần… Là thiết bị rất nhạy cảm với sự thay đổi điện áp. Nếu điện áp vượt quá giới hạn cho phép hoặc sụt áp kéo dài, thiết bị có thể bị hư hỏng, chập cháy hoặc giảm tuổi thọ. Mạch ổn áp giúp hạn chế các hiện tượng quá áp, thấp áp. Từ đó bảo vệ thiết bị và giảm nguy cơ sự cố trong hệ thống điện.

Nâng cao chất lượng điện năng cung cấp

Nguồn điện không ổn định thường gây ra các hiện tượng như nhấp nháy đèn, động cơ chạy không đều, thiết bị hoạt động chập chờn. Mạch ổn áp giúp duy trì điện áp ổn định ngay cả khi tải biến đổi, từ đó cải thiện chất lượng điện năng. Đảm bảo các thiết bị vận hành trơn tru, chính xác và hiệu quả hơn.

Giúp máy phát điện vận hành bền bỉ và ổn định hơn

Khi điện áp không được kiểm soát tốt, các bộ phận bên trong máy phát như cuộn dây stato, roto và hệ thống kích từ sẽ phải làm việc trong điều kiện không tối ưu, dễ sinh nhiệt và nhanh xuống cấp. Mạch ổn áp giúp duy trì trạng thái làm việc ổn định, giảm áp lực cho các linh kiện điện. Giúp hạn chế hư hỏng và kéo dài tuổi thọ tổng thể của máy phát điện.

Đáp ứng các yêu cầu và tiêu chuẩn kỹ thuật trong hệ thống điện

Trong các công trình công nghiệp, tòa nhà, bệnh viện, trung tâm dữ liệu…, nguồn điện dự phòng từ máy phát điện phải đáp ứng các tiêu chuẩn kỹ thuật nghiêm ngặt về điện áp. Việc trang bị mạch ổn áp giúp máy phát điện đáp ứng các tiêu chuẩn này. Đảm bảo khả năng hòa tải, cấp điện an toàn và phù hợp với yêu cầu vận hành của hệ thống.

Cấu tạo mạch ổn áp cho máy phát điện

Khối cảm biến điện áp

Khối này có nhiệm vụ lấy tín hiệu điện áp đầu ra của máy phát điện. Điện áp xoay chiều thu được sẽ được đưa về mức phù hợp để xử lý. Giúp mạch ổn áp “nhận biết” chính xác trạng thái điện áp thực tế của máy phát.

Khối chỉnh lưu và lọc

Tín hiệu điện áp xoay chiều sau khi được cảm biến sẽ đi qua mạch chỉnh lưu để chuyển thành điện áp một chiều. Sau đó, mạch lọc (tụ điện, cuộn cảm) được sử dụng để làm phẳng điện áp, loại bỏ nhiễu và dao động, tạo tín hiệu ổn định cho khối điều khiển.

Khối so sánh và điều khiển

Đây là “trung tâm” của mạch ổn áp. Khối này so sánh điện áp thực tế của máy phát với điện áp chuẩn đã được cài đặt trước. Khi phát hiện điện áp cao hơn hoặc thấp hơn giá trị định mức, mạch điều khiển sẽ đưa ra tín hiệu điều chỉnh tương ứng để cân bằng lại điện áp đầu ra.

Khối khuếch đại công suất

Tín hiệu điều khiển từ khối so sánh thường có công suất nhỏ, không đủ để tác động trực tiếp đến hệ thống kích từ. Vì vậy, khối khuếch đại công suất có nhiệm vụ khuếch đại tín hiệu này. Tạo dòng điện kích từ đủ lớn để điều khiển rotor của máy phát điện.

Khối điều chỉnh dòng kích từ

Khối này trực tiếp cấp và điều chỉnh dòng điện kích từ cho rotor. Khi điện áp đầu ra của máy phát giảm, mạch ổn áp sẽ tăng dòng kích từ. Ngược lại, khi điện áp tăng cao, dòng kích từ sẽ được giảm xuống. Nhờ đó, điện áp đầu ra luôn được giữ ổn định trong phạm vi cho phép.

Khối bảo vệ và giới hạn

Mạch ổn áp thường được tích hợp các chức năng bảo vệ. Như  bảo vệ quá áp, thấp áp, quá dòng kích từ, ngắn mạch hoặc mất tín hiệu phản hồi. Khối này giúp ngăn ngừa hư hỏng cho mạch ổn áp và máy phát điện khi xảy ra sự cố bất thường.

Các linh kiện phụ trợ và cổng điều chỉnh

Ngoài các khối chính, mạch ổn áp còn có biến trở chỉnh điện áp. Công tắc lựa chọn chế độ, đầu nối tín hiệu và các linh kiện phụ trợ khác. Những thành phần này cho phép kỹ thuật viên hiệu chỉnh điện áp, đáp ứng đặc tính tải và yêu cầu vận hành thực tế.

Nguyên lí hoạt động của mạch ổn áp máy cho phát điện

Nhận và giám sát điện áp đầu ra của máy phát

Trong quá trình máy phát điện hoạt động, mạch ổn áp liên tục lấy tín hiệu điện áp từ đầu ra của stato. Đây là điện áp thực tế đang cấp cho tải. Tín hiệu này được đưa về mạch dưới dạng điện áp phản hồi để giám sát sự thay đổi khi tải tăng, giảm hoặc khi tốc độ động cơ có dao động.

Chuyển đổi và xử lý tín hiệu điện áp

Điện áp xoay chiều thu được từ stator sẽ được chỉnh lưu sang điện áp một chiều. Sau đó đưa qua mạch lọc nhằm loại bỏ nhiễu, sóng hài và các dao động không cần thiết. Nhờ đó, mạch ổn áp nhận được tín hiệu điện áp “sạch”, ổn định để phục vụ cho quá trình so sánh và điều khiển.

So sánh với điện áp chuẩn cài đặt

Tín hiệu điện áp phản hồi sau xử lý sẽ được đưa vào khối so sánh. Nơi nó được đối chiếu với điện áp chuẩn đã được cài đặt sẵn trong mạch ổn áp. Điện áp chuẩn này tương ứng với giá trị điện áp định mức mà máy phát cần duy trì. Sự chênh lệch giữa hai giá trị chính là cơ sở để mạch ổn áp đưa ra lệnh điều chỉnh.

Tạo tín hiệu điều khiển phù hợp

Khi điện áp đầu ra thấp hơn điện áp chuẩn, khối điều khiển sẽ phát lệnh tăng dòng kích từ. Ngược lại, nếu điện áp đầu ra cao hơn giá trị cài đặt, mạch ổn áp sẽ phát lệnh giảm dòng kích từ. Tín hiệu điều khiển này thường có công suất nhỏ nhưng mang tính quyết định đến mức điện áp đầu ra.

Điều chỉnh dòng kích từ rotor

Tín hiệu điều khiển được khuếch đại và đưa đến hệ thống kích từ của roto. Việc tăng hoặc giảm dòng kích từ sẽ làm thay đổi từ trường của roto. Từ đó tác động trực tiếp đến điện áp cảm ứng sinh ra trong cuộn dây stato. Đây là bước then chốt giúp ổn định điện áp đầu ra của máy phát điện.

Duy trì vòng điều khiển khép kín

Toàn bộ quá trình trên diễn ra liên tục theo nguyên lý vòng kín. Mạch ổn áp luôn theo dõi điện áp đầu ra, so sánh với giá trị chuẩn và điều chỉnh dòng kích từ kịp thời. Nhờ vòng điều khiển khép kín này, điện áp máy phát được duy trì ổn định ngay cả khi tải thay đổi đột ngột.

Kết hợp chức năng bảo vệ trong quá trình hoạt động

Trong quá trình điều chỉnh, nếu phát hiện các trạng thái bất thường. Như quá áp, thấp áp, quá dòng kích từ hoặc mất tín hiệu phản hồi, mạch ổn áp sẽ kích hoạt các cơ chế bảo vệ. Điều này giúp hạn chế hư hỏng cho mạch ổn áp, máy phát điện và các thiết bị sử dụng điện.

Mua máy phát điện chính hãng tại Trường Phát

Công ty TNHH XNK thiết bị Trường Phát tự hào là đơn vị hàng đầu tại Việt Nam về lĩnh vực Tư vấn và Cung cấp máy phát điện công nghiệp chạy dầu diesel nhập khẩu nguyên chiếc. Trường Phát chuyên nhập khẩu và phân phối các dòng máy phát điện công nghiệp có công suất từ 2Kva tới 3000Kva sử dụng nhiên liệu dầu diesel, có khả năng chống ồn tốt và tiết kiệm nhiên liệu khi sử dụng, phù hợp với các văn phòng, khu công nghiệp, xưởng sản xuất.

Mọi thông tin chi tiết xin vui lòng liên hệ Hotline 0964.160.888

Email: mayphatdientruongphatchinhhang@gmail.com

Website: truongphattech.vn