في السنوات الأخيرة، تم إحراز تقدم كبير في تصميم دوائر التحكم في مبدل الصنبور عند التحميل. آلية القيادة لمغير الصنبور والدائرة الأساسية لمحرك المحرك لإكمال تغيير الصنبور. على الرغم من اختلاف هياكل دوائر التحكم في المفاتيح من مختلف الشركات المصنعة، إلا أنها بسيطة نسبيًا. بشكل عام، عندما يدور المحرك في اتجاه واحد، فهو تغيير صنبور "تعزيز"، بينما عندما يدور في الاتجاه المعاكس، فهو تغيير صنبور "باك". في بعض الحالات، يمكن استخدام الفرامل لإيقاف المحرك عن الدوران؛ وفي حالات أخرى، يمكن أيضًا استخدام الأجهزة الكهربائية أو القوابض الميكانيكية للتحكم في دوران المحرك إلى مغير الصنبور عندما لا يكون الإجراء متزامنًا. الأكثر قلقا وعرضة للمشاكل التشغيلية هي كيفية إجراء تغييرات الحنفية وكيفية التحكم في المحولات التي تعمل على التوازي.
يجب أن تحتوي مبدلات الصنبور على وظيفة التشغيل اليدوي للاستخدام في حالات الطوارئ، ولا يمكن تشغيل بعض مبدلات الصنبور إلا يدويًا. على الرغم من أن العديد من تصميمات المفاتيح تعتمد على عمليات زر بسيطة للتحكم، إلا أن اتجاه تطورها هو تنفيذ التحكم الآلي في الجهد الكهربائي في محطات التوزيع للحفاظ على جهد النقل عند مستوى محدد مسبقًا أو تعويض الجهد بطريقة محددة مسبقًا. بشكل عام، في الأماكن التي يكون فيها انخفاض الجهد عرضة لحدوث أو يمكن أن تحدث تقلبات الجهد بسهولة بسبب تغييرات أخرى في النظام، فإن ضبط منظم الجهد التلقائي على مغير الصنبور يمكن أن يحافظ على جهد الخرج للمحول عند مستوى محدد مسبقًا.
مع تطور تكنولوجيا التحكم الرقمي، في المستقبل القريب، يمكن دمج تكنولوجيا الكمبيوتر الرقمية البسيطة مع محولات الجهد ومحولات التيار ذات الأحمال الأقل لتحقيق التحكم ومراقبة الأداء التشغيلي لمغيرات الصنبور، وبالتالي تحقيق هدف تحسين دقة التحكم باستخدام معدات بسيطة. في الوقت الحاضر، على الرغم من استخدام تكنولوجيا الترانزستور في بعض الأحيان، فإن جهاز التحكم الأساسي لمبدلات الحنفية لا يزال عند مستوى ما يسمى -"المرحلات"، ولا تزال مبادئ التحكم الخاصة بها في المراحل الأولى لمغيرات الحنفية عند التحميل، حيث يؤدي كل مكون في الدائرة وظيفة التحكم الخاصة به فقط.
يتطلب التحكم في جهد المحول الرئيسي محول جهد، مع توصيل الجانب الأساسي من محول الجهد بجانب المحول الرئيسي الذي يتطلب التحكم في الجهد، وإخراج محول الجهد متصل بمرحل الجهد. عندما يتجاوز نطاق تقلب الجهد الذي يجب التحكم فيه على المحول الرئيسي الحد المحدد مسبقًا، سيرسل مرحل الجهد إشارة ويدفع مبدل الصنبور لإجراء تغييرات الصنبور في الاتجاه المطلوب. من أجل منع التشغيل المتكرر غير الضروري لمبدل الصنبور في ظل تقلبات الجهد على المدى القصير-، يمكن إضافة مرحل تأخير، والذي يمكن ضبطه بشكل منفصل أو دمجه مع مرحل الجهد.
يشير ما يسمى-"الجهد المتوازن" للمرحل إلى قيمة الجهد التي تمنع تشغيل المرحل. يمكن تحقيق هدف -ضبط "الجهد المتوازن" مسبقًا من خلال ضبط مقاومات قابلة للتعديل في دائرة استشعار الجهد لمرحل الجهد. بهذه الطريقة، يمكن ضبط قيمة الجهد ضمن النطاق القابل للتعديل للمقاوم مسبقًا-.
عادةً ما يكون من الضروري الحفاظ على جهد الناقل البعيد عند مستوى "ثابت" معين. عندما يزداد انخفاض جهد الخط بسبب زيادة الحمل، يمكن استخدام جهاز تعويض جهد الخط لزيادة جهد الخرج للمحول للتعويض عن انخفاض جهد الخط المتزايد. يشتمل جهاز تعويض الجهد هذا على مقاومة قابلة للتعديل ومفاعل مزود بمغير الصنبور. يتم توصيل المفاعل بالجانب الثانوي لمحول التيار، والتيار المتدفق عبر الجانب الأساسي للمحول الحالي هو تيار الحمل. من خلال ضبط معلمات المقاومات والمفاعلات بشكل مناسب (اعتمادًا على خصائص الخط)، يمكن الحفاظ على الجهد عند نقطة معينة في النظام ثابتًا دون مراعاة التغيرات في عامل الحمل والطاقة
يجب أن تطرح طريقة توصيل دائرة ترحيل الجهد الجهد المطبق على مرحل الجهد من جهد الإمداد. بهذه الطريقة، مع زيادة تيار الحمل، سيتم تعطيل حالة توازن مرحل الجهد، وسيتم دفع جهاز ضبط الجهد الرئيسي من السطح لزيادة الجهد عند نقطة إمداد الطاقة الجانبية الأساسية لمرحل الجهد، والتي تساوي تمامًا انخفاض مقاومة الخط، من أجل استعادة التوازن إلى مرحل الجهد. عندما ينخفض الحمل، فإن الوضع هو العكس. تُستخدم مرحلات الجهد وأجهزة التعويض عادةً في دوائر -ثلاثية الطور، ولكن نظرًا لأن ملف جهد المرحل هو طور واحد-، فمن الضروري بشكل عام توصيله عبر دائرة الطور-.
في الممارسة العملية، عادة ما يتم استخدام محول التيار المتوسط للحصول على التيار الثانوي الصحيح للحمل الكامل مع منع الحوادث الناجمة عن الحمل الزائد للخط والتيارات الخاطئة. يجب أن يضمن تصميم محول التيار المتوسط التشبع في ظل ظروف التيار الزائد المذكورة أعلاه لتجنب دخول تيارات الحمل الزائد الكبيرة إلى دائرة التعويض. إذا كان من الممكن الحفاظ على علاقة الطور بين الجهد والتيار دون تغيير، فيمكن أيضًا استخدام خطوط طور مختلفة لتوصيل محولات الجهد ومحولات التيار. في طريقة التوصيل هذه، بما أن مرحلتي الجهد والتيار متعامدتان عند عامل قدرة الوحدة، يمكن استخدام المقاومات والمفاعلات لتعويض مقاومة الخط وتعويض مفاعلة الخط، على التوالي. في جميع الجوانب الأخرى، يكون معوض طريقة الأسلاك الثانية هو نفسه تمامًا معوض الطريقة الأولى، ولكن لا يوجد خطأ طور في معوض طريقة الأسلاك الثانية.
إن مرحل الجهد التلقائي (AVR) الذي تم استخدامه لسنوات عديدة عبارة عن قابس متوازن-من النوع الكهروميكانيكي، ولا يزال العديد من هذه المرحلات قيد الاستخدام حتى اليوم. في الوقت الحاضر، يتم استخدام مرحلات الجهد القائمة على الترانزستور بشكل شائع. بالنسبة للشكل الهيكلي الأول، فإن الهيكل القياسي لمعوض انخفاض جهد الخط هو استخدام مقاومات متسلسلة خارجية ومقاومات متغيرة لتحقيق ضبط موحد للمكونات القابلة للتعديل لمنظم الجهد للمعوض الداخلي. يحتوي المعوض على ثلاثة مكونات قابلة للتعديل يمكنها تحقيق الوظائف التالية: تغيير الجهد في نطاق 90% -110% من جهد عدم التحميل الاسمي؛ نطاق التعويض المستمر للتغيرات في المقاومة والمفاعلة هو 0-15%.
إذا كان مطلوبًا فقط التعويض عن مقاومة الخط، فيمكن استخدام أبسط مقاوم من نوع مقياس الجهد بدلاً من المعوض الكامل، ويمكن توفير المقاومات الخارجية والمقاومات المتغيرة للتعديل الموحد بشكل منفصل. بعد تثبيت المعوض والتحقق من صحة قطبية جميع المحولات، يمكن ضبط نقطة توازن مرحل التنظيم عند جهد التحميل المطلوب -، ويمكن ضبط انخفاض جهد المقاومة وانخفاض جهد المفاعلة المحسوب على أساس خصائص الخط وفقًا لذلك.
للتخلص من الأخطاء الناتجة عن التغيرات في مقاومة الملف مع درجة الحرارة، يمكن تجاهل معامل درجة الحرارة ويمكن توصيل مقاوم ذو قيمة مقاومة أعلى على التوالي في دائرة الملف.
الجهاز الذي يمكنه تصحيح التغيرات المفاجئة في الجهد على نطاق واسع يتمتع بمزايا معينة في الاستخدام، ومرحلات جهد الترانزستور لها مثل هذه الخصائص. توجد دائرة استشعار لجهد الترانزستور في هذه المرحلات، والتي تتميز بخاصية الوقت العكسي، ويتناسب وقت التأخير عكسيًا مع تغير الجهد. يمكن استخدامها مع معوضات انخفاض جهد الخط وأجهزة تقليل الجهد لتحقيق خصائص الحمل المحددة.
في الأماكن التي يعمل فيها محولان أو أكثر مع التحكم التلقائي في وظيفة مغير الصنبور عند التحميل بشكل متوازٍ، فمن الضروري عادةً الحفاظ على نفس موضع الصنبور لكل محول، مع أقصى اختلاف لجهد مرحلة الصنبور. إذا كان المحول الموازي يعمل بجهد مختلف، يجب أن يتم توليد تيار متداول بين المحول والخط، ويكون التيار المنتشر الناتج عن فرق جهد مرحلة الصنبور هو الحد الأعلى المسموح به.
