- Устройство и принцип на работа
- Видове трифазни стабилизатори на напрежението
- Предимства и недостатъци
- Електрически схеми
- Как да изберем - основните критерии
Помогнете на развитието на сайта, споделяйки статията с приятели!
Качеството на електроенергията не е абстрактно понятие, а набор от определени показатели, регулирани от стандартите на ГОСТ 32144-2013. Съответно, производителите на електрическо оборудване, за да осигурят функционалността на своите продукти, също трябва да се ръководят от нормализираните характеристики на мрежите за доставка. Но какво да правя в случаи на капки или вълни в електрическата мрежа, чието проявление не е предсказуемо? Най-оптималното решение на проблема е да се инсталира трифазен стабилизатор на напрежението.
Устройство и принцип на работа
Практикуват се два варианта на трифазни стабилизатори:
- Еднородният дизайн, включващ три контура на стабилизация, независимо един от друг.
- Три еднофазни стабилизатора (един тип), свързани с "звезда" и поставени в една стойка.
Единните конструкции, като правило, се използват за стабилизиране на електрозахранването на консуматори с ниска мощност. В този случай конструкцията на моноблока ще бъде по-евтина от модулните стабилизатори и ако една от веригите за нормализиране на напрежението откаже, цялата инсталация ще трябва да бъде ремонтирана.
Основното предимство на модулната конструкция е, че ако една от стабилизиращите устройства се повреди, функцията "байпас" включва директно захранването, заобикаляйки проблемния модул. Това позволява да не се прекъсва подаването на електроенергия, докато се извършват ремонти и не се изисква доставяне на цялата конструкция към цеха.
Що се отнася до принципа на работа на трифазните стабилизатори, той е същият като за еднофазни устройства, които вече сме разглеждали в една от предишните публикации.
Видове трифазни стабилизатори на напрежението
Класификацията на устройствата, осигуряващи нормализиране на качеството на електроенергията, се извършва в зависимост от техния принцип на работа и метод на управление. Понастоящем се използват следните видове стабилизатори:
- Електронните (тиристорни) устройства от тази група се управляват автоматично, т.е. няма нужда от персонализиране от потребителя. Те се използват широко за предпазване на битовите електроуреди от фазово изкривяване, токови удари и др.
- Сервозадвижващите (електромеханични) трифазни модели се произвеждат при работно напрежение 0, 4-11, 0 kV, като правило са предназначени за промишлена употреба.
- Реле, сега този тип стабилизатори се замества от по-модерни модели с електронни ключове.
- Ферорезонанс .
- Инвертор .
Накратко опишете характеристиките на горните типове.
реле
В основата на устройствата в тази група е дискретен принцип на нормализиране на електричеството. За да направите това, превключете между намотките на трансформаторните блокове, за да увеличите или намалите нивото на изходните напрежения, за да достигнете максимално номиналните параметри. Превключването на намотките се извършва с помощта на силови релета, за които отговаря електронното управление.
По-долу е дадена снимка на еднофазен релеен модул с обозначение на основните елементи.
Легенда:
- A - Работа на електронно управление.
- Б - Превключвател.
- C - стабилизиращ трансформатор.
тиристорни
Основният принцип на този тип стабилизатори е същият принцип като релейните модификации. Единствената разлика е в комутационния модул, където вместо силовите релета се използват електронни ключове - тиристори или триаци (двойни тиристори), което се отразява в наименованието на устройства от този тип.
Легенда:
- A - Автотрансформатор.
- B - Електронни ключове (в този модел се използват триаци).
- C - Управляващ блок.
Понякога тиристорните стабилизатори се наричат електронни, което също се счита за правилно, тъй като тиристорите всъщност са електронни ключове.
Електромеханична
Основният елемент на този дизайн е автотрансформатор, оборудван с движещ се токов колектор. Благодарение на движението на последното се осъществява плавен контрол на коефициента на трансформация, което позволява да се коригира линейното напрежение в еднофазни и трифазни мрежи, като се осигурява висока точност на стабилизиране.
В ранните модели от този тип изходното напрежение се контролираше ръчно. Днес този процес е напълно автоматизиран, движението на токоприемника по намотката на автотрансформатора се осигурява от серво задвижване, управлявано от електронен контролер. По-долу е представено изображение на трифазен електромеханичен стабилизатор и основните елементи на един от неговите модули.
Легенда:
- A - Серво, движещ се токов колектор.
- Б - Такса за управление.
- C - Механизъм за събиране на ток.
- D - Автотрансформатор.
ferroresonance
Този тип може, без преувеличение, да се нарече прародител на нормализаторите на напрежението в домакинствата. В нашата страна широкото им разпространение е започнало в средата на 50-те години на миналия век, когато телевизионните тръби и други домакински уреди станаха достъпни за населението.
Работата на това устройство се основава на ферорезонансния ефект, при който се установява електромагнитното взаимодействие на две дросели с наситени и ненаситени ядра. Основните елементи на този дизайн са представени по-долу.
Легенда:
- A - Трансформатор.
- B - Дросел с наситена сърцевина (изход).
- C - Дросел с ненаситено ядро (вход).
- D - Кондензатор за заглаждане.
Инвертори
Това е най-модерното развитие на силовите нормализатори. Принципът на работа на такива устройства е коренно различен от предишните версии. Тя се основава на двойно преобразуване. Това означава, че в първия етап входният променлив ток се превръща в постоянен ток. На втория етап се извършва обратна инверсия в синусоидално напрежение с максимално приближение до номиналните параметри на електрическата мрежа.
Легенда:
- A - Входен филтър.
- Б - Устройство за преобразуване и корекция на напрежението в мрежата.
- С - Контролен блок и изпълнителни елементи, включени в него.
- D - Електронен контролер.
- Е - Изглаждане на капацитивен филтър.
- F - Инверторен конвертор.
Хибридни устройства
Типовете хибридни устройства съчетават свойствата на два стабилизатора, например електромеханични и тиристорни. При малки токови удари нормализацията се извършва с електромеханичен компонент, когато нивото надвишава работния обхват, електронните ключове превключват намотките на трансформатора. Благодарение на тази комбинация, хибридните стабилизатори ви позволяват да се възползвате от един или друг метод за нормализиране на напрежението, но трябва да се има предвид, че недостатъците също са обобщени.
Предимства и недостатъци
Предлагаме ви да се запознаете с предимствата и недостатъците на различните видове нормализатори на напрежение, изброени по-горе. Да започнем с типа на релето :
- Предимствата включват: относително ниска цена и скорост (в рамките на 20.0 - 40.0 ms).
- недостатъци:
- Не е подходящ за промишлена употреба поради недостатъчна изходна мощност.
- Голяма дискретност и грешка, последната може да бъде на ниво от 7, 5%.
- Малко ниво на устойчивост на претоварване (около 120% -160%).
- Използването на механични контакти значително намалява експлоатационния живот (като правило, не повече от 5 години).
Сега разгледайте характеристиките на моделите, в които се използват електронни ключове:
- плюсове:
- Достатъчно висока скорост (около 20 ms).
- Голям работен ресурс (около 10 и - 20 години).
- Основните недостатъци: висока резолюция и ниска устойчивост на претоварване.
Електромеханичните устройства също имат своите силни и слаби страни, като първата включва:
- Плавно смяна на напрежението.
- Висока скорост и ниска стабилизация.
- Съпротивлението на претоварване може да бъде 500% -1000%.
- Широка гама от работни температури (от -25 ° C до 55 ° C) и дълъг експлоатационен живот (30 години или повече).
Що се отнася до недостатъците, има само два електромеханични модела: значително тегло и висока цена.
Ферорезонантните регулатори на напрежение имат най-дълъг експлоатационен живот (до 50 години), малко ниво на грешка (около 1%) и доста приемливо съпротивление при претоварване (до 300%). Но този тип има специфични недостатъци, а именно характерното издухване по време на работа, голямо тегло и размер, както и относително висока цена.
Инверторните модели имат по-широк диапазон на входните напрежения, отколкото други модификации на нормализаторите. В допълнение, те осигуряват висока точност на изходното напрежение (грешката е не повече от 1%) и нейното плавно регулиране. Инверторните устройства имат ниско тегло, малък размер и значителен експлоатационен живот (до 25 години експлоатация). За съжаление, сравнително малкият марж на изходната мощност не позволява използването на такива модели в промишлени предприятия и съоръжения.
Що се отнася до хибридните модели, техните предимства и недостатъци се определят от компонентите.
Електрически схеми
Свързването на стабилизатори към 3 фази се извършва в съответствие с приложените инструкции, като пример за типична схема е показан по-долу.
Когато 3 еднофазни блока са свързани към нормализиране на 380 V мрежата или към по-високо напрежение на промишлено оборудване, схемата за свързване, представена по-долу, може да бъде активирана.
Имайте предвид, че за да се осигури надеждна защита на оборудването, задвижвано от трифазна мрежа, стабилизирана от три отделни еднофазни устройства, е необходимо да се използва синхронизиращ блок. Пример за такава връзка е показан по-долу.
Легенда:
- A - Електромер.
- B - Блок за синхронизиране.
- C - Разпределителен шкаф за свързване на товара.
- D, E, F - Модули за нормализиране на еднофазно напрежение.
Как да изберем - основните критерии
Избройте факторите, които изискват специално внимание при избора на стабилизатор:
- Типът на захранващата мрежа, в зависимост от това, използва еднофазни или трифазни нормализатори.
- Качество на мощността . Тоест, в колко широки са колебанията в напрежението на обхвата. Съответно, избраният модел с подходящи индикатори.
- Общата мощност на товара трябва да съответства на номиналната мощност на нормализатора. Например, ако общото натоварване е 3 kW, тогава устройството трябва да бъде проектирано за мощност от 3 или повече киловата. За повишена надеждност на защитата на електрическите уреди се препоръчва да има резерв за захранване.
- С каква скорост устройството регулира напрежението, ако този параметър е критичен, трябва да се даде предимство на релейни, тиристорни или инверторни модели.
- Точността на параметрите на изходното напрежение (величината на грешката), с повишени изисквания, се препоръчва да се използват високопрецизни трифазни ферорезонанси или инверторни нормализатори. Те осигуряват най-високо ниво на точност.
Препоръчваме да се лекувате с продукти за грижа от неизвестни китайски марки, а ниската цена е единственото им предимство. В същото време в по-голямата си част те не могат да осигурят стабилно напрежение при приближаване към номиналния товар.
Полезно е да се чете:
- Къде да инсталирате стабилизатор на напрежение в частна къща?
- Как да изберем регулатор на напрежение за LCD телевизор?
- Тиристорният контролер на мощността го прави сам