مقدمه:

گاورنر وسیله‌ای است که سرعت یا پارامتر دیگری را در پیش‌ران اصلی یک سامانه کنترل می‌کند.

پیش‌ران‌های اصلی ماشین‌های گردانی هستند که توان خود را از منبع ورودی انرژی دیگری مانند بخار یا آب می‌گیرند و گاورنر در رایج‌ترین شکل خود با تغییردادن اندازهٔ شارش این انرژی ورودی، سرعت پیش‌ران اصلی را کنترل می‌کند.

دو جزء اصلی سامانه‌های گاورنر عبارتند از حسگر سرعت و بخشی که دریچهٔ ورود انرژی را کنترل می‌کند.

این دو بخش در گاورنرهای ساده‌تر که برای باز و بسته کردن دریچهٔ ورودی نیاز به نیروی زیادی نیست، ممکن است یکی باشند.

اما در جایی که برای اینکار نیاز به نیرویبیشتری باشد از سروو موتور برای کنترل دریچه استفاده می‌شود.

در گاورنر سیگنال حاصل از سرعت حس‌شده با یک سیگنال سرعت مرجع مقایسه می‌شود و یک سیگنال خطا تولید می‌گردد که برای کنترل سرعت پیش‌ران اصلی استفاده خواهد شد.

در حالت کلی هر فرایندی را که به کنترل خروجی یک پیش‌ران اصلی (مانند موتورهای گازی، بخار و دیزل یا توربین‌های گازی) کمک می‌کند را می‌توان گاورنر نامید.

به غیر از کنترل خودکار سرعت، گاورنر می‌تواند پارامترهای دیگری را نیز کنترل کند.

برای نمونه در یک پمپ، گاورنر می‌تواند وظیفهٔ کنترل فشار خروجی را بر عهده داشته باشد، به گونه‌ای که صرف نظر از میزان تخلیه، فشار ثابت بماند.

در پیش‌ران‌های اصلی، گاورنر با استفاده از یک سازوکار مناسب در کنترل میزان شارهٔ تغذیه، خروجی را متناسب با تغییرات نیاز بار تنظیم می‌کند.

برخی از انواع گاورنرها موسوم به گاورنرهای اضطراری تنها در مواقع اضطراری که پارامتر مورد کنترل مانند سرعت از میزان معینی بیشتر شود وارد عمل می‌شوند.

وظیفه گاورنر تنظیم سوخت موتور و در نتیجه تنظیم دور موتور است.

گاورنر ممکن است به صورت دستی یا الکترونیک این عمل را انجام دهد.

هر واحد نیروگاهی برای کنترل سرعت و قدرت توربین به یک دستگاه گاورنر (Governor) برای تنظیم جریان آب ورودی به توربین، مجهز می‌گردد.

گاورنرها به ۳ دسته تقسیم می‌شوند:

• گاورنر مکانیکی

• گاورنر الکترومکانیکی

• گاورنر الکترونیکی

در حال حاضر فقط از گاورنر الکترونیکی در نیروگاههای جدید استفاده می‌شود و گاورنرهای مکانیکی و الکترومکانیکی را فقط در نیروگاههای قدیمی می‌توان پیدا کرد.

گاورنرهای جدید دارای دو قسمت الکترونیکی و هیدرولیکی می‎باشند.

قسمت الکترونیکی گاورنر

یک کنترل‎کننده الکترونیکی حلقه بسته (close loop) ، مجهز به PLC ، به‌صورت کاملا” دوتایی (Full redundant)، کنترل سیستم را بر عهده می‌گیرد.

سیگنال‎های ورودی این کنترل‎کننده معمولا” عبارتند از:

– سیگنال آنالوگ سرعت توربین، از خروجی سنسورهای سرعت توربین (mA20-4)
– سیگنال آنالوگ نشان‎دهنده موقعیت ویکت گیت‌های توربین(mA20-4)
– سیگنال آنالوگ نشان‎دهنده توان خروجی ژنراتور (mA20-4)

بر اســــاس سیگنـــــال‎های ورودی فــوق و پــردازش آن‌ها در کنتـرل‌کننده PLC، سیگنال خروجــی گـــاورنر الکتـــرونیکی (mA20-4) به شـــیر راهنمـــا(Pilot valve) اعمـــال شـــده و با عمــلکرد این شیـر، فشـــار و دبــی لازم روغـــن برای حرکــــت سـرووموتور و دریچه‎هـــای هـــادی توربیـــن(wicket gates) از طریـق شیـــر کنتـــرل اصـــلی(main valve) گاورنر فراهم می‎‎گردد.

کنتـــرل‎کننده فــوق معمولا” به صـورت دوتــایی بـــه عنــوان گاورنــر اصلی و گاورنر پشتیبان در تابلوی کنترل گاورنر قرار می‌گیرند.

در صـــورت بروز اشکال در گاورنر اصلی(main) ، کنترل سیستم به صورت خودکار، به گاورنر پشتیبان (backup) منتقل می‎شود.

سیستم کنترل گاورنر دارای سه حالت عملکرد به شرح زیر است:

– حـــالت کنتــــرل ســـرعت با کنترل‎کننده PID (speed control)
– حالت کنترل مقدار بازشدگی دریچه‎های هادی(wicket gate) توربین با کنترل‎کننده تناسبی (‍P)(opening control)
– حالت کنترل توان خروجی ژنراتور با کنترل‎کننده PID (Power control)

قسمت هیدرولیکی گاورنر

قســـمت هیدرولیکی گاورنر شامل تجهیزات زیر می‎باشد:

– عمــل‎کننده‎هـــای الکتروهـــیدرولیکی برای تبدیل سیگنال‎های الکتریکی به مقـــادیر مکــانیکی متناظر
– تقویت‎کننده هیدرولیکی
– واحد تأمین فشار روغن

از این واحـــد به منظـــور تأمیـــن فشـــار روغــــن بـــرای عمــــلکرد سرومــــوتورهای تـــوربین و نهایتا” باز و بسته شدن ویکت گیت‌های توربین استفاده می‎شود.

سیستم روغـن گـاورنر شامل:

مخــزن روغن،

تانک فشار روغن/هوا(Air Oil Vessel) ،

دو دستگاه پمـپ روغـــن گـــاورنر،

شیرهای سولونوئیدی،

شیر هیدرولیکی،

سیستم خنک‎کن روغن (شامل دو دستگاه پمپ، کولر و فیلتر دوتایی مربوطه)،

تجهیزات کنترل و اندازه‎گیری،

لوله‎کشی و غیره می‎باشد.

برق سیســـتم کنتــــرل گـــاورنر از دو فیـــدر مجــزا،از سیستم DC نیروگاه تأمین می‎شود.

تنظیم گاورنر الکترونیک آنالوگ بروی دیزل ژنراتور:

گاورنرهای الکترونیک دارای تنظیم اولیه کارخانه سازنده می باشد.

ولی از آنجایی که این گاورنرها بروی عمده موتورهای دیزل نصب و باشد باید سیستم گاورنر را با دیزل انطباق داد.

جهت تنظیم گاورنر بعد اسیم کشی طبق نقشه مربوطه به ترتیب زیر عمل کنید

۱-ابتدا دیزل را روشن و سپس دور را با پتانسیومتر تنظیم کنید

۲-پس از گرم شدن دیزل اقدام به تنظیم کردن ضریب بهره با پتانسیومترGAIN نموده بطوریکه با چرخاندن پتانسیومتر مذکور در جهت حرکت عقربه های ساعت دیزل از حالت عادی خارج می گردد و به نوسان می افتد.

سپس به آرامی پتانسیومتر برخلاف جهت عقربه های ساعت چرخانده تا دیزل به حالت عادی برگردد در این حالت ضریب بهره گاورنر تنظیم شده است

۳-پس از تنظیم کردن ضریب بهره گاورنر اقدام به تنظیم کردن ضریب پایداری گاورنر با پتانسیومترSTABILITY نموده بطوریکه با چرخاندن پتانسیومتر مذکور در جهت عقربه های ساعت دیزل از حالت عادی خارج و به نوسان می افتد.

سپس به آرامی پتانسیومتر را خلاف عقربه های ساعت چرخانده تا دیزل به حالت عادی برگردد در این حالت ضریب پایداری تنظیم شده است

۴- پس از از تنظیم گاورنر در حالت بار می بایستی با اعمال بار به دیزل تنظیمات را مجدد انجام داد.