Tìm hiểu nguyên lý hoạt động của AVR trong máy phát điện

Trong bài viết này, chúng tôi sẽ giúp bạn hiểu rõ cách thức hoạt động của bộ AVR theo cách đơn giản nhất. Từ đó có thể nhận biết khi nào bộ AVR gặp vấn đề và cần được thay thế.

Giới thiệu chung về bộ AVR

Bộ AVR là thiết bị điều chỉnh điện áp tự động được lắp đặt trực tiếp trên máy phát điện. Vai trò của nó giống như một người gác cổng canh giữ điện áp đầu ra. Đảm bảo dòng điện cung cấp cho thiết bị của bạn luôn ở mức an toàn và ổn định.

Về cấu tạo, AVR là bo mạch điện tử tích hợp nhiều linh kiện bán dẫn. Như transistor, diode, tụ điện và IC vi xử lý. Kích thước thường chỉ bằng bàn tay người lớn nhưng đảm nhiệm vai trò vô cùng quan trọng. Không có AVR, máy phát điện sẽ không thể duy trì điện áp ổn định khi tải thay đổi. Dẫn đến nguy cơ hỏng thiết bị điện.

Trên thị trường có nhiều loại AVR khác nhau tùy theo công suất. Máy phát gia đình thường dùng AVR analog truyền thống. Máy công nghiệp có thể sử dụng AVR số với khả năng điều chỉnh chính xác.

Xem thêm:

Nguyên lý hoạt động của bộ AVR

Bước 1: Cảm biến điện áp đầu ra

Bước đầu tiên, AVR liên tục “lắng nghe” xem điện áp đầu ra của máy phát hiện tại là bao nhiêu. AVR thực hiện việc này thông qua mạch cảm biến điện áp kết nối trực tiếp với đầu ra của máy phát.

Mạch cảm biến hoạt động dựa trên nguyên lý phân áp. Lấy một phần nhỏ điện áp đầu ra thông qua các điện trở chính xác để đưa về mức thấp hơn. Phù hợp với khả năng xử lý của mạch điện tử bên trong. Khi máy phát ra 220V, mạch cảm biến có thể chỉ nhận về 5V để xử lý. Nhưng tỷ lệ này được tính toán chính xác để phản ánh đúng giá trị thực tế.

Quá trình cảm biến diễn ra liên tục với tốc độ cực nhanh, thường vài trăm lần mỗi giây. Nhờ vậy, AVR phát hiện ngay lập tức bất kỳ sự thay đổi nào của điện áp.

Bước 2: So sánh với điện áp tiêu chuẩn

Sau khi đã “đo” được điện áp thực tế, AVR tiến hành so sánh giá trị này với điện áp chuẩn được lập trình sẵn bên trong. Thường là 220V hoặc 230V tùy theo tiêu chuẩn từng quốc gia.

Mạch so sánh hoạt động như một cái cân điện tử. Một bên là điện áp thực tế vừa được cảm biến, bên kia là điện áp chuẩn đã thiết lập. Nếu hai bên cân bằng, AVR không thực hiện điều chỉnh gì. Nhưng nếu xuất hiện chênh lệch, mạch so sánh sẽ tạo ra tín hiệu lỗi.

Tín hiệu lỗi này không chỉ cho biết điện áp đang cao hay thấp. Mà còn cho biết mức độ chênh lệch là bao nhiêu. Đây chính là thông tin mà AVR cần để quyết định cách điều chỉnh ở bước tiếp theo.

Bước 3: Điều chỉnh dòng kích từ

Đây là bước quan trọng nhất. Dựa trên tín hiệu lỗi nhận được, AVR sẽ điều chỉnh dòng điện kích từ cung cấp cho cuộn dây kích từ của máy phát điện.

Cuộn dây kích từ là bộ phận tạo ra từ trường để rotor quay trong từ trường đó sinh ra điện. Khi từ trường mạnh hơn, điện áp đầu ra tăng lên và ngược lại. AVR chính là thiết bị điều khiển độ mạnh yếu của từ trường này. Thông qua việc tăng giảm dòng điện chạy qua cuộn dây kích từ.

Khi AVR phát hiện điện áp đầu ra thấp hơn mức chuẩn, nó sẽ tăng dòng kích từ bằng cách mở rộng góc dẫn của transistor công suất bên trong. Dòng điện lớn hơn tạo ra từ trường mạnh hơn, kết quả là điện áp đầu ra được nâng lên. Khi điện áp cao hơn mức cho phép, AVR giảm dòng kích từ để hạ điện áp xuống.

Toàn bộ chu trình cảm biến – so sánh – điều chỉnh này diễn ra liên tục tạo thành vòng lặp. Nhờ vậy, dù tải điện tăng giảm đột ngột, điện áp đầu ra vẫn được duy trì ổn định.

Cơ chế điều chỉnh điện áp của AVR

Khi bạn bật thêm thiết bị điện lớn như máy bơm nước, tải điện tăng đột ngột khiến điện áp đầu ra bị sụt giảm tức thời. AVR ngay lập tức nhận biết và phản ứng trong vòng vài phần trăm giây.

Thời gian phản ứng của AVR là thông số quan trọng. AVR chất lượng tốt có thời gian phản ứng dưới 0.5 giây. Nghĩa là từ lúc phát hiện thay đổi đến khi điều chỉnh xong chỉ mất chưa đầy nửa giây. Đối với người dùng, sự điều chỉnh này hầu như không cảm nhận được.

AVR cũng tự động bù trừ cho những thay đổi về tốc độ động cơ. Khi động cơ giảm tốc độ vì lý do nào đó, AVR sẽ điều chỉnh kích từ để bù trừ sự thay đổi điện áp. Đảm bảo thiết bị điện luôn nhận được nguồn ổn định.

Một điểm quan trọng là AVR không chỉ bảo vệ thiết bị điện mà còn bảo vệ chính máy phát. Khi có sự cố quá tải nghiêm trọng hoặc ngắn mạch, AVR sẽ cắt giảm nhanh dòng kích từ hoặc tắt hẳn để ngăn máy phát bị hư hỏng.

Xem thêm:

Máy phát điện chạy dầu 3 pha Hyundai DHY75KSE

Dấu hiệu bộ AVR hoạt động không ổn định

Dấu hiệu dễ nhận biết nhất là điện áp đầu ra không ổn định. Thể hiện qua đèn chiếu sáng nhấp nháy hoặc sáng yếu bất thường. Nếu có đồng hồ đo, hãy kiểm tra xem điện áp có dao động trong khoảng lớn hơn 10V hay không.

Máy phát mất kích từ hoàn toàn cũng là dấu hiệu AVR hỏng. Lúc này động cơ vẫn chạy nhưng đèn báo điện không sáng. Tiếng kêu bất thường từ bên trong máy phát có thể liên quan đến AVR. Khi AVR điều chỉnh không ổn định, dòng kích từ biến đổi liên tục tạo ra tiếng kêu lạ từ đầu phát điện.

Nhiệt độ của AVR cũng là chỉ báo quan trọng. Trong điều kiện bình thường, AVR sẽ nóng lên một chút nhưng không đến mức nóng bỏng tay. Nếu AVR nóng bất thường, có thể các linh kiện bên trong đang bị hỏng.

Khi phát hiện bất kỳ dấu hiệu nào kể trên, bạn nên liên hệ ngay với đơn vị cung cấp máy phát điện hoặc thợ sửa chữa có kinh nghiệm để kiểm tra và thay thế AVR nếu cần.

Kết luận

Bộ AVR là linh kiện không thể thiếu trong mọi máy phát điện hiện đại. Đóng vai trò quan trọng duy trì điện áp ổn định và bảo vệ thiết bị điện. Hiểu rõ nguyên lý hoạt động sẽ giúp bạn sử dụng máy phát hiệu quả hơn. Nếu đang tìm kiếm máy phát mới, hãy lưu ý lựa chọn sản phẩm có bộ AVR chất lượng cao từ thương hiệu uy tín.