گاورنر چیست؟

گاورنر‌ها (Governors) به معنای فرماندار، کنترلرهایی هستند که به عنوان محدودکننده‌های سرعت (speed limiter) شناخته می‌شوند و وظیفه‌ی اندازه‌گیری و تنظیم سرعت یک سیستم، مانند یک موتور را بر عهده دارند. در واقع، گاورنر می‌تواند سرعت موتور را بدون در نظر گرفتن بار، در محدوده‌ی سرعت تنظیم شده حفظ کند تا از آن حد تجاوز نکند. گاورنرها با کنترل سرعت، دستگاه‌ها و موتورها را از آسیب‌های ناشی از سرعت چرخشی بیش از حد محافظت می‌کنند.

با اینکه نقش اصلی یک گاورنر، کنترل سرعت می‌باشد، اما گاورنرها می‌توانند پارامترهای دیگری را نیز کنترل کنند؛ مانند فشار. اولین گاورنر در تاریخ توسط یک مهندس به نام جیمز وات ساخته شد که آن را برای یک موتور بخار طراحی کرده بود. ابتدا ماشین بخار چرخان را برای راه‌اندازی ماشین‌های یک کارخانه طراحی و معرفی کرد. سپس به این مسئله پی برد که سرعت این موتور باید ثابت بماند. در نتیجه، اولین گاورنر به شکل "آونگ مخروطی" را برای کنترل سرعت موتور بخار طراحی کرد. این گاورنر شامل یک پایه دوکی شکل و دو توپ فولادی بود.

 انواع گاورنرها:

گاورنرها در سه نوع وجود دارند:

1.     مکانیکی

2.     الکترونیکی

3.     نیوماتیکی

از مهم‌ترین مواردی که باید در نظر گرفته شود، تفاوت‌های این انواع گاورنرها است.

 گاورنر مکانیکی (Mechanical Governor):

گاورنرهای مکانیکی دارای چرخ دنده‌ها، وزنه‌ها، ساچمه‌ها، تسمه و فنر هستند. این نوع گاورنرها برای مثال در موتورهای احتراقی، با استفاده از چرخ دنده‌ها و وزنه‌های متصل به میل لنگ، تغییرات بار را تشخیص داده و با کنترل میزان سوخت ورودی به موتور، باعث حفظ سرعت می‌شوند. از معایب این گاورنرها می‌توان به دقت کم آن‌ها اشاره کرد.

گاورنر الکترونیکی (Electronic Governor):

گاورنرهای الکترونیکی برای کنترل سرعت از قطعات الکترونیکی استفاده می‌کنند. به عنوان مثال، گاورنری که برای کنترل سرعت در موتورهای احتراقی استفاده می‌شود، دارای یک سنسور دور است که سرعت فلایویل را اندازه‌گیری می‌کند. این سنسور با ارسال سیگنال به گاورنر، به آن امکان می‌دهد که هنگام تجاوز سرعت از حد مشخص شده، سیگنالی را به شیر برقی بفرستد تا سوخت ورودی به موتور متوقف شود و سرعت موتور کاهش یابد.

 گاورنر نیوماتیکی (Pneumatic Governor):

در گاورنرهای نیوماتیکی، پره‌هایی از جنس فلز یا پلاستیک تعبیه شده که نقش سنسور سرعت را دارند. این گاورنر با استفاده از فشار هوا کنترل سرعت را انجام می‌دهد. برای مثال، پره‌ها تغییرات فشار هوای اطراف فلایویل را بررسی کرده و با تغییرات سر عت گردش هوا، کنترل سرعت را انجام می‌دهند. هر چه سرعت موتور افزایش یابد و فشار هوا اطراف فلایویل نیز افزایش پیدا کند، پره‌ها در حالتی قرار می‌گیرند که دریچه ورودی را مسدود کنند، تا سرعت به میزان تنظیم شده برسد. طراحی این نوع گاورنرها بسیار ساده است. 

کاربرد گاورنرها:

از دستگاه‌هایی که در آن‌ها از گاورنر برای کنترل سرعت استفاده می‌شود، می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

- ماشین‌های چمن‌زنی

- ماشین‌های دیزلی

- ژنراتورها

- تراکتورها

- اتومبیل‌ها و...

در اینجا تفاوت‌های انواع گاورنرها را بیان کردیم و نقش و کاربرد آنها در کنترل سرعت موتورها و دستگاه‌های مختلف را توضیح دادیم.