Pomóż w opracowaniu witryny, udostępniając artykuł znajomym!

Jakość energii elektrycznej nie jest pojęciem abstrakcyjnym, lecz zbiorem pewnych wskaźników regulowanych przez normy GOST 32144-2013. W związku z tym producenci sprzętu elektrycznego, w celu zapewnienia funkcjonalności swoich produktów, powinni również kierować się znormalizowanymi charakterystykami sieci zasilających. Ale co zrobić w przypadku spadków lub skoków w sieci elektrycznej, których przejaw nie jest przewidywalny? Najbardziej optymalnym rozwiązaniem tego problemu jest zainstalowanie trójfazowego stabilizatora napięcia.

Urządzenie i zasada działania

Stosowane są dwa warianty stabilizatorów trójfazowych:

  1. Jednolity projekt obejmujący trzy kontury stabilizacji, niezależne od siebie.
  2. Trzy stabilizatory jednofazowe (jeden typ), połączone „gwiazdką” i umieszczone w jednym stojaku.
Wykonanie stabilizatorów 3-fazowych: konstrukcje pojedyncze (1) i modułowe (2)

Jednolite wzory są z reguły wykorzystywane do stabilizacji zasilania odbiorników małej mocy. W takim przypadku konstrukcja monoblokowa będzie tańsza niż stabilizatory modułowe, a jeśli zawiedzie jeden z obwodów normalizacji napięcia, cała instalacja będzie musiała zostać naprawiona.

Główną zaletą modułowej konstrukcji jest to, że jeśli jedna z jednostek stabilizacyjnych ulegnie awarii, funkcja „obejścia” bezpośrednio włącza zasilanie, omijając moduł problemu. Pozwala to nie przerywać dostaw energii elektrycznej podczas dokonywania napraw i nie wymaga dostarczenia całej konstrukcji do warsztatu.

Jeśli chodzi o zasadę działania stabilizatorów trójfazowych, jest ona taka sama jak w przypadku urządzeń jednofazowych, które już rozważaliśmy w jednej z poprzednich publikacji.

Rodzaje trójfazowych stabilizatorów napięcia

Klasyfikacja urządzeń zapewniających normalizację jakości mocy odbywa się w zależności od ich zasady działania i metody sterowania. Obecnie stosowane są następujące rodzaje stabilizatorów:

  • Urządzenia elektroniczne (tyrystorowe) tej grupy są sterowane automatycznie, to znaczy nie ma potrzeby dostosowywania przez użytkownika. Są szeroko stosowane do ochrony domowych urządzeń elektrycznych przed fazami, skokami napięcia itp.
  • Trójfazowe modele z napędem serwo (elektromechaniczne) są produkowane pod napięciem roboczym 0, 4-11, 0 kV, z reguły są przeznaczone do zastosowań przemysłowych.
  • Przekaźnik, teraz ten rodzaj stabilizatorów jest wypierany przez bardziej nowoczesne modele z kluczami elektronicznymi.
  • Ferroresonans .
  • Falownik .

Krótko opisz funkcje powyższych typów.

Przekaźnik

Podstawą urządzeń w tej grupie jest dyskretna zasada normalizacji elektryczności. W tym celu przełączaj uzwojenia bloków transformatora, aby zwiększyć lub zmniejszyć poziom napięć wyjściowych, aby maksymalnie zbliżyć się do parametrów nominalnych. Przełączanie uzwojeń odbywa się za pomocą przekaźników mocy, za które odpowiada elektroniczna jednostka sterująca.

Poniżej znajduje się zdjęcie jednofazowego modułu przekaźnikowego z oznaczeniem głównych elementów.

Główne elementy stabilizatora przekaźnika

Legenda:

  • A - Działa elektroniczna jednostka sterująca.
  • B - Jednostka przełączająca.
  • C - Transformator stabilizujący.

Tyrystor

Podstawowa zasada tego typu stabilizatora jest taka sama jak modyfikacja przekaźnika. Jedyną różnicą jest jednostka przełączająca, w której zamiast przekaźników mocy stosowane są klucze elektroniczne - tyrystory lub triaki (podwójne tyrystory), co znajduje odzwierciedlenie w nazwie urządzeń tego typu.

Urządzenie Vektor Energy stabilizator na kluczykach elektronicznych

Legenda:

  • A - Autotransformator.
  • B - Klucze elektroniczne (w tym modelu używane triaki).
  • C - Jednostka sterująca.

Czasami stabilizatory tyrystorowe nazywane są elektronicznymi, co również jest uważane za prawidłowe, ponieważ tyrystory są w rzeczywistości kluczami elektronicznymi.

Elektromechaniczny

Głównym elementem tego projektu jest autotransformator wyposażony w ruchomy kolektor prądu. Dzięki ruchowi tego ostatniego następuje płynne sterowanie współczynnikiem transformacji, co umożliwia skorygowanie napięcia liniowego w sieciach jednofazowych i trójfazowych, zapewniając wysoką dokładność stabilizacji.

We wczesnych modelach tego typu napięcie wyjściowe było sterowane ręcznie. Obecnie ten proces jest w pełni zautomatyzowany, ruch kolektora prądu na uzwojeniu autotransformatora jest zapewniony przez serwonapęd sterowany przez elektroniczny sterownik. Poniżej znajduje się obraz trójfazowego stabilizatora typu elektromechanicznego i głównych elementów jednego z jego modułów.

Cechy konstrukcji stabilizatora przekaźnika

Legenda:

  • A - Servo, ruchomy kolektor prądu.
  • B - Opłata za zarządzanie.
  • C - Mechanizm odbioru prądu.
  • D - Autotransformator.

Ferroresonans

Ten typ może, bez przesady, być nazywany przodkiem normalizatorów napięcia domowego. W naszym kraju ich powszechne stosowanie rozpoczęło się w połowie lat 50. ubiegłego wieku, kiedy telewizory i inne urządzenia gospodarstwa domowego stały się dostępne dla ogółu ludności.

Działanie tego urządzenia opiera się na efekcie ferrorezonansu, podczas którego ustala się oddziaływanie elektromagnetyczne dwóch dławików z rdzeniami nasyconymi i nie nasyconymi. Główne elementy tego projektu przedstawiono poniżej.

Główne elementy stabilizatora ferrorezonansowego

Legenda:

  • A - Transformator.
  • B - Przepustnica z nasycalnym rdzeniem (wyjście).
  • C - Przepustnica z nienasyconym rdzeniem (wejście).
  • D - Kondensator wygładzający.

Falownik

To najnowocześniejszy rozwój normalizatorów mocy. Zasada działania takich urządzeń różni się zasadniczo od wcześniejszych wersji. Opiera się na podwójnej konwersji. Oznacza to, że w pierwszym etapie wejściowy prąd przemienny jest zamieniany na prąd stały. W drugim etapie odwrotna inwersja jest przeprowadzana w sinusoidalne napięcie o maksymalnym przybliżeniu do nominalnych parametrów sieci elektrycznej.

Schemat blokowy i stabilizator inwertera urządzenia

Legenda:

  • A - Filtr wejściowy.
  • B - Jednostka konwersji i korekcji napięcia sieciowego.
  • С - Blok sterujący i elementy wykonawcze w nim zawarte.
  • D - Elektroniczny kontroler kluczy.
  • Ł - Wygładzający filtr pojemnościowy.
  • F - Konwerter falownika.

Urządzenia hybrydowe

Hybrydowe typy urządzeń łączą właściwości dwóch stabilizatorów, na przykład elektromechanicznego i tyrystorowego. Przy niewielkich skokach mocy normalizacja odbywa się za pomocą komponentu elektromechanicznego, gdy poziom przekracza zakres roboczy, przełączniki elektroniczne ponownie przełączają uzwojenia transformatora. Dzięki tej kombinacji stabilizatory hybrydowe pozwalają na skorzystanie z jednej lub drugiej metody normalizacji napięcia, należy jednak pamiętać, że wady są również podsumowane.

Zalety i wady

Oferujemy zapoznanie się z zaletami i wadami różnych typów normalizatorów napięcia wymienionych powyżej. Zacznijmy od typu przekaźnika :

  1. Korzyści obejmują: stosunkowo niski koszt i szybkość (w granicach 20, 0 - 40, 0 ms).
  2. Wady:
  • Nie nadaje się do użytku przemysłowego ze względu na niewystarczającą moc wyjściową.
  • Duża dyskrecja i błąd, ten ostatni może być na poziomie 7, 5%.
  • Mały poziom odporności na przeciążenia (około 120% -160%).
  • Zastosowanie kontaktów mechanicznych znacznie skraca żywotność (z reguły nie więcej niż 5 lat).

Rozważ teraz cechy modeli, w których używane są klucze elektroniczne:

  1. Plusy:
  • Wysoka prędkość (około 20 ms).
  • Duży zasób roboczy (około 10 i 20 lat).
  1. Główne wady: wysoka rozdzielczość i niska odporność na przeciążenie.

Urządzenia elektromechaniczne mają również swoje mocne i słabe strony, z których pierwsze obejmują:

  • Płynna zmiana poziomu napięcia.
  • Wysoka wydajność i niski błąd stabilizacji.
  • Opór przeciążeniowy może wynosić 500% -1000%.
  • Szeroki zakres temperatur roboczych (od -25 ° C do 55 ° C) i długa żywotność (30 lat lub więcej).

Jeśli chodzi o wady, istnieją tylko dwa modele elektromechaniczne: znaczna waga i wysokie koszty.

Regulatory napięcia ferrorezonansowego mają najdłuższą żywotność (do 50 lat), mały poziom błędu (około 1%) i dość akceptowalną odporność na przeciążenia (do 300%). Ale ten typ ma specyficzne wady, mianowicie charakterystyczny szum podczas pracy, duży ciężar i rozmiar, a także stosunkowo wysoki koszt.

Modele inwerterowe mają szerszy zakres napięć wejściowych niż inne modyfikacje normalizatorów. Ponadto zapewniają wysoką dokładność napięcia wyjściowego (błąd nie przekracza 1%) i jego płynną regulację. Urządzenia inwerterowe mają niską wagę, mały rozmiar i znaczną żywotność (do 25 lat pracy). Niestety stosunkowo niewielki margines mocy wyjściowej nie pozwala na wykorzystanie takich modeli w przedsiębiorstwach przemysłowych i obiektach.

Jeśli chodzi o modele hybrydowe, ich zalety i wady zależą od komponentów.

Schematy elektryczne

Połączenie stabilizatorów z 3 fazami odbywa się zgodnie z załączonymi instrukcjami, przykład typowego obwodu pokazano poniżej.

Typowe połączenie stabilizatora 3-fazowego

Po podłączeniu 3 jednostek jednofazowych w celu normalizacji sieci 380 V lub zasilania urządzeń przemysłowych o wyższym napięciu można aktywować schemat połączeń przedstawiony poniżej.

Podłączenie 3 jednofazowych jednostek stabilizujących

Należy pamiętać, że aby zapewnić niezawodną ochronę sprzętu zasilanego przez sieć trójfazową, stabilizowaną przez trzy oddzielne urządzenia jednofazowe, konieczne jest użycie jednostki synchronizującej. Przykład takiego połączenia pokazano poniżej.

Połączenie 3 modułów za pomocą modułu synchronizacji

Legenda:

  • A - Licznik energii elektrycznej.
  • B - Blok synchronizacji.
  • C - Szafa rozdzielcza do podłączenia obciążenia.
  • D, E, F - Jednofazowe moduły normalizacji napięcia.

Jak wybrać - główne kryteria

Wymień czynniki, które wymagają szczególnej uwagi przy wyborze stabilizatora:

  1. Typ sieci energetycznej, w zależności od tego, stosuje się normalizatory jednofazowe lub trójfazowe.
  2. Jakość zasilania . To znaczy, w jak szerokim zakresie występują wahania napięcia. W związku z tym wybrany model z odpowiednimi wskaźnikami.
  3. Całkowita moc obciążenia musi odpowiadać mocy znamionowej normalizatora. Na przykład, jeśli całkowite obciążenie wynosi 3 kW, urządzenie powinno być zaprojektowane na moc 3 lub więcej kilowatów. Aby zwiększyć niezawodność ochrony urządzeń elektrycznych, zaleca się posiadanie rezerwy mocy.
  4. Przy jakiej prędkości urządzenie reguluje napięcie, jeśli ten parametr jest krytyczny, należy dać pierwszeństwo modelom przekaźników, tyrystorów lub falowników.
  5. Dokładność parametrów napięcia wyjściowego (wielkość błędu), przy zwiększonych wymaganiach, zaleca się stosowanie precyzyjnych trójfazowych ferrorezonansów lub normalizatorów inwerterowych. Zapewniają najwyższy poziom dokładności.

Zalecamy pielęgnowanie produktów pielęgnacyjnych nieznanych marek chińskich, ich niska cena to jedyna zaleta. Jednocześnie w większości przypadków nie mogą zapewnić stabilnego napięcia przy zbliżaniu się do obciążenia znamionowego.

Warto przeczytać:

  • Gdzie zainstalować stabilizator napięcia w prywatnym domu?
  • Jak wybrać regulator napięcia dla telewizora LCD?
  • Tyrystorowy sterownik mocy zrób to sam

Pomóż w opracowaniu witryny, udostępniając artykuł znajomym!

Kategoria: