Cos’è l’AVR o regolatore di tensione automatico ( Automatic Voltage Regulator )
Cosa significa AVR
AVR è un acronimo che sta per Automatic Voltage Regulator ( Regolatore di Tensione Automatico ) . è un dispositivo elettronico in grado di stabilizzare la tensione di uscita di un gruppo elettrogeno entro range che lo rendano adatto anche per alimentare attrezzature elettroniche o comunque sensibili alle variazioni di tensione.
Valori tipici delle tensioni stabilizzate sono, a seconda della qualità dell’AVR: +/- 0.5% , +/- 1% , +/- 1.5%, +/- 2% , +/- 5%.
In assenza di AVR , la tensione in uscita dall’alternatore può subire variazioni anche piuttosto marcate in presenza di forti variazioni del carico , che possono determinare malfunzionamenti e danni all’elettronica.
Come funziona un AVR per gruppi elettrogeni
Essendo l’alternatore dei gruppi elettrogeni una macchina sincrona , per funzionare ha bisogno di una corrente di eccitazione esterna ( continua ) necessaria a magnetizzare il rotore ( elemento rotante ). Il regolatore di tensione elettronico AVR agisce su tale corrente di eccitazione :
1) quando la tensione scende , l’AVR la riporta nel range stabilito aumentando la corrente di eccitazione
2) quando la tensione sale , l’AVR la riporta nel range stabilito diminuendo la corrente di eccitazione
L’AVR funziona monitorando costantemente la tensione di uscita del generatore e regolando il campo magnetico dell’alternatore per mantenere costante la tensione di uscita, indipendentemente dalla richiesta di carico. Ciò avviene attraverso una serie di operazioni, tra cui:
- Rilevamento della tensione di uscita: il circuito dell’AVR utilizza un trasformatore di corrente per rilevare la tensione di uscita del generatore elettrico.
- Comparazione della tensione di uscita con il valore di riferimento: il circuito dell’AVR confronta la tensione di uscita rilevata con il valore di riferimento impostato dall’utente.
- Generazione di un segnale di controllo: il circuito dell’AVR genera un segnale di controllo proporzionale alla differenza tra la tensione di uscita del generatore e il valore di riferimento.
- Regolazione del campo magnetico dell’alternatore: il segnale di controllo viene inviato all’avvolgimento di campo dell’alternatore, il quale regola il campo magnetico dell’alternatore per mantenere costante la tensione di uscita.
L’impiego dell’AVR nei gruppi di continuità – UPS
Anche gli UPS (Uninterruptible Power Supply o Gruppi di Continuità) , che non hanno un alternatore come un generatore elettrico, contengono comunque un sistema di regolazione della tensione che funziona in modo simile a quello di un AVR per il generatore.
L’AVR per gli UPS, a differenza di quello per i generatori, si basa su un circuito invertitore DC/AC (inverter) che converte la tensione continua (DC) fornita dalla batteria dell’UPS in una tensione alternata (AC) a una frequenza e una tensione specifiche per alimentare le attrezzature collegate. Questo inverter è dotato di un regolatore di tensione che funziona in modo simile a quello di un AVR.
L’inverter opera, allo stesso modo, anche nei generatori a inverter, che forniscono la tensione di uscita non basandosi su un alternatore elettromeccanico, ma su un invertitore statico basato su circuiti a semiconduttore.
Quanto può variare la tensione di uscita di un generatore o di un UPS con l’AVR ?
Partendo dai range percentuali tipici degli AVR espressi sopra ( +/- 0.5% , +/- 1% , +/- 1.5%, +/- 2% , +/- 5% ), il calcolo è semplice perché basta considerare che, nella rete di distribuzione italiana la tensione monofase è 230V (che è la stessa che si trova tra conduttore di fase e conduttore di neutro di una fornitura trifase), mentre la tensione fase-fase di un sistema trifase è 400V.
Pertanto, in un sistema monofase a 230V (o nella tensione fase-neutro di un sistema trifase) avremo che:
- con una uscita stabilizzata a +/- 0.5% la tensione varierà tra 228.85 Volts e 231.15 Volts
- con una uscita stabilizzata a +/- 1%, la tensione varierà tra 227.7 Volts e 232.3 Volts
- con una uscita stabilizzata a +/- 1.5% la tensione varierà tra 226.55 Volts e 233.45 Volts
- con una uscita stabilizzata a +/- 2% la tensione varierà tra 225.4 Volts e 234.6 Volts
Invece in un sistema trifase a 400V avremo che:
- con una uscita stabilizzata a +/- 0.5% la tensione varierà tra 398 Volts e 402 Volts
- con una uscita stabilizzata a +/- 1%, la tensione varierà tra 396 Volts e 404 Volts
- con una uscita stabilizzata a +/- 1.5% la tensione varierà tra 394 Volts e 406 Volts
- con una uscita stabilizzata a +/- 2% la tensione varierà tra 392 Volts e 408 Volts
Come sapere se e quanto l’uscita di un generatore è stabilizzata?
Nella scheda tecnica di un generatore deve essere indicato se l’uscita è controllata da un regolatore elettromeccanico (solitamente detto regolatore a compound) o da un regolatore AVR. Molti produttore non si limitano ad indicare la presenza dell’AVR, ma specificano anche il range di stabilità della tensione: in base ai valori presentati nel paragrafo precedenti si può quindi risalire al valore massimo di tensione e a quello minimo.
Nel nostro catalogo, ad esempio, cerchiamo sempre di specificare questi range di variazione, se il produttore lo specifica nella scheda tecnica.
Cliccado sui seguenti link, potete ad esempio filtrare nel nostro catalogo i prodotti con regolatore di tensione nei vari range: