- Uređaj i princip rada
- Vrste trofaznih stabilizatora napona
- Prednosti i nedostaci
- Dijagrami ožičenja
- Kako odabrati - glavni kriteriji
Pomozite razvoju web mjesta, dijelite članak s prijateljima!
Kvaliteta električne energije nije apstraktan koncept, već skup određenih pokazatelja reguliranih standardima GOST 32144-2013. Sukladno tome, proizvođači električne opreme, kako bi osigurali funkcionalnost svojih proizvoda, također bi se trebali rukovoditi normaliziranim karakteristikama opskrbnih mreža. Ali što učiniti u slučajevima kapi ili udara u električnoj mreži, čija manifestacija nije predvidljiva? Najoptimalnije rješenje problema je ugradnja trofaznog stabilizatora napona.
Uređaj i princip rada
Obavljaju se dvije varijante trofaznih stabilizatora:
- Ujednačen dizajn koji uključuje tri konture stabilizacije, neovisan jedan o drugom.
- Tri jednofazni stabilizator (jedan tip), spojen "zvjezdicom" i smješten u jedan stalak.
Jedinstvene konstrukcije, u pravilu, koriste se za stabilizaciju napajanja potrošača male snage. U ovom slučaju, dizajn monobloka će biti jeftiniji od modularnih stabilizatora, a ako jedan od krugova za normalizaciju napona ne uspije, cijela instalacija će se morati popraviti.
Glavna prednost modularnog dizajna je da ako jedna od stabilizacijskih jedinica ne uspije, funkcija "bypass" uključuje izravno napajanje, zaobilazeći problemski modul. To omogućava da se ne prekida napajanje električnom energijom dok se obavljaju popravci i ne zahtijeva isporuku cijele konstrukcije radionici.
Što se tiče principa rada trofaznih stabilizatora, on je isti kao i za jednofazne uređaje, koje smo već razmatrali, u jednoj od prethodnih publikacija.
Vrste trofaznih stabilizatora napona
Klasifikacija uređaja koji osiguravaju normalizaciju kvalitete električne energije izrađuju se ovisno o njihovom principu rada i načinu kontrole. Trenutno se koriste sljedeće vrste stabilizatora:
- Elektronski (tiristorski) uređaji ove grupe se kontroliraju automatski, odnosno nema potrebe za prilagodbom korisnika. Široko se upotrebljavaju za zaštitu kućanskih električnih aparata od faznog nakošenja, strujnih udara itd.
- Servo upravljani (elektromehanički) trofazni modeli proizvode se pod radnim naponom od 0, 4-11, 0 kV, u pravilu, namijenjeni su za industrijsku uporabu.
- Relej, sada ovaj tip stabilizatora zamjenjuju moderniji modeli s elektroničkim ključevima.
- Ferrorezonancija .
- Inverter .
Ukratko opišite značajke gore navedenih tipova.
relej
Osnova uređaja u ovoj skupini je diskretni princip normalizacije električne energije. U tu svrhu prebacite se između namota transformatorskih blokova kako biste povećali ili smanjili razinu izlaznih napona kako bi se maksimalno približili nazivnim parametrima. Uklapanje namota vrši se uz pomoć releja snage, za što je odgovorna elektronička upravljačka jedinica.
Ispod je slika jednofaznog relejnog modula s oznakom glavnih elemenata.
legenda:
- A - Rad elektroničke upravljačke jedinice.
- B - Uklopna jedinica.
- C - Stabilizacijski transformator.
tiristor
Osnovni princip ove vrste stabilizatora je isti princip kao i relejne modifikacije. Jedina razlika je u komutacijskoj jedinici, gdje se umjesto energetskih releja koriste elektronski ključevi - tiristori ili triaci (dvostruki tiristori), što se odražava u nazivu uređaja ove vrste.
legenda:
- A - Autotransformator.
- B - Elektronski ključevi (u ovom modelu korišteni su triaci).
- C - Upravljačka jedinica.
Ponekad se tiristorski stabilizatori nazivaju elektronski, što se također smatra ispravnim, jer su tiristori zapravo elektronički ključevi.
elektromehanički
Glavni element ovog dizajna je autotransformator opremljen pokretnim kolektorom struje. Zbog pomicanja posljednjeg, vrši se glatka kontrola omjera transformacije, što omogućuje ispravljanje linearnog napona u jednofaznim i trofaznim mrežama, osiguravajući visoku točnost stabilizacije.
U ranijim modelima ovog tipa, izlazni napon je kontroliran ručno. Danas je taj proces potpuno automatiziran, a kretanje strujnog kolektora na namotu autotransformatora osigurava servo pogon upravljan elektroničkim regulatorom. U nastavku je slika trofaznog elektromehaničkog stabilizatora tipa i glavnih elemenata jednog od njegovih modula.
legenda:
- A - Servo, pokretni kolektor struje.
- B - Naknada za upravljanje.
- C - Trenutni mehanizam naplate.
- D - Autotransformator.
ferorezonancija
Ovaj se tip, bez pretjerivanja, može nazvati praotac normalizatora napona u kućanstvu. U našoj zemlji, njihova raširena upotreba počela je sredinom 50-ih godina prošlog stoljeća, kada su TV cijevi i ostali kućanski aparati postali dostupni široj populaciji.
Rad ovog uređaja temelji se na efektu ferorezonancije, tijekom kojeg se uspostavlja elektromagnetska interakcija dvaju prigušnica s zasićenim i nezasićenim jezgrama. Glavni elementi ovog dizajna prikazani su u nastavku.
legenda:
- A - Transformator.
- B - Ručica s zasićenom jezgrom (izlaz).
- C - Ručica s jezgrom koja se ne može zasititi (ulaz).
- D - kondenzator za zaglađivanje.
izmjenjivači
To je najmoderniji razvoj normalizatora snage. Princip rada takvih uređaja bitno se razlikuje od ranijih verzija. Temelji se na dvostrukoj pretvorbi. To jest, u prvoj fazi, ulazna izmjenična struja se pretvara u istosmjernu struju. U drugom stupnju, obrnuta inverzija se izvodi u sinusoidalni napon s maksimalnom aproksimacijom nominalnih parametara električne mreže.
legenda:
- A - Ulazni filtar.
- B - Jedinica za konverziju i korekciju mrežnog napona.
- S - kontrolni blok i izvršni elementi koji su u njemu uključeni.
- D - elektronički kontroler ključa.
- E - Zaglađivanje kapacitivnog filtra.
- F - Pretvarač pretvarača.
Hibridni uređaji
Tipovi hibridnih uređaja kombiniraju svojstva dvaju stabilizatora, primjerice elektromehaničkih i tiristora. Kod malih prenapona, normalizacija se provodi pomoću elektromehaničke komponente, kada razina prelazi radni raspon, elektroničke sklopke ponovno prebacuju namota transformatora. Zahvaljujući toj kombinaciji, hibridni stabilizatori omogućuju vam da iskoristite jednu ili drugu metodu normalizacije napona, međutim, treba imati na umu da su nedostaci također sažeti.
Prednosti i nedostaci
Nudimo vam da se upoznate s prednostima i manama gore navedenih različitih tipova naponskih normalizatora. Počnimo s tipom releja :
- Prednosti uključuju: relativno niske troškove i brzinu (unutar 20, 0 - 40, 0 ms).
- nedostaci:
- Nije prikladno za industrijsku uporabu zbog nedovoljne izlazne snage.
- Velika diskretnost i pogreška, potonja može biti na razini od 7, 5%.
- Mala razina otpornosti na preopterećenje (oko 120% -160%).
- Korištenje mehaničkih kontakata značajno smanjuje vijek trajanja (u pravilu, ne više od 5 godina).
Sada razmotrite značajke modela u kojima se koriste elektronički ključevi:
- Pros:
- Dovoljno visoka brzina (oko 20 ms).
- Veliki radni resurs (oko 10 i - 20 godina).
- Glavni nedostaci: visoka razlučivost i niska otpornost na preopterećenje.
Elektromehanički uređaji također imaju svoje prednosti i slabosti, a prvi uključuju:
- Glatka promjena naponske razine.
- Visoke brzine rada i niska stabilizacijska pogreška.
- Otpornost na preopterećenje može biti 500% -1000%.
- Širok raspon radnih temperatura (od -25 ° C do 55 ° C) i dug radni vijek (30 godina ili više).
Što se tiče nedostataka, postoje samo dva elektromehanička modela: znatna težina i visoka cijena.
Ferrorezonantni regulatori napona imaju najduži vijek trajanja (do 50 godina), malu razinu pogreške (oko 1%) i sasvim prihvatljivu otpornost na preopterećenje (do 300%). Ali ovaj tip ima specifične nedostatke, naime karakteristično brujanje tijekom rada, veliku težinu i veličinu, kao i relativno visoku cijenu.
Inverterski modeli imaju širi raspon ulaznih napona od ostalih modifikacija normalizatora. Osim toga, oni pružaju visoku točnost izlaznog napona (pogreška je ne više od 1%) i njenu glatku regulaciju. Inverterski uređaji imaju malu težinu, malu veličinu i značajan radni vijek (do 25 godina rada). Nažalost, relativno mala marža izlazne snage ne dopušta korištenje takvih modela u industrijskim poduzećima i objektima.
Što se tiče hibridnih modela, njihove prednosti i nedostaci određeni su komponentama.
Dijagrami ožičenja
Spajanje stabilizatora na 3 faze provodi se u skladu s priloženim uputama, primjer tipičnog kruga prikazan je u nastavku.
Kada su 3 jednofazne jedinice spojene na normalizaciju mreže od 380 V ili na viši napon za napajanje industrijske opreme, shema spajanja prikazana u nastavku može se aktivirati.
Napominjemo da je za pouzdanu zaštitu opreme, koju pokreće trofazna mreža, stabilizirana s tri odvojena jednofazna uređaja, potrebno koristiti jedinicu za sinkronizaciju. Primjer takve veze prikazan je u nastavku.
legenda:
- A - Mjerač električne energije.
- B - Blok sinkronizacije.
- C - Razvodni ormar za priključivanje tereta.
- D, E, F - Moduli za normalizaciju jednofaznog napona.
Kako odabrati - glavni kriteriji
Navedite čimbenike koji zahtijevaju posebnu pozornost prilikom odabira stabilizatora:
- Vrsta elektroenergetske mreže, ovisno o tome, koristi jednofazne ili trofazne normalizatore.
- Kvaliteta energije . To jest, u tome koliko se široki raspon napona događa. Prema tome, odabrani model s odgovarajućim pokazateljima.
- Ukupna snaga opterećenja mora odgovarati nazivnoj snazi normalizatora. Na primjer, ako je ukupno opterećenje 3 kW, tada bi uređaj trebao biti projektiran za snagu od 3 ili više kilovata. Za povećanu pouzdanost zaštite električnih uređaja preporučuje se rezerva snage.
- S kojom brzinom uređaj regulira napon, ako je taj parametar kritičan, treba dati prednost modelima releja, tiristora ili invertera.
- Točnost parametara izlaznog napona (veličina pogreške), uz povećane zahtjeve, preporučuje se upotrebom visokopreciznih trofaznih ferrorezonancija ili normalizatora invertera. Oni pružaju najvišu razinu točnosti.
Preporučamo liječiti proizvodima za njegu nepoznatih kineskih marki, a niska cijena je njihova jedina prednost. U isto vrijeme, u većem dijelu ne mogu osigurati stabilan napon pri približavanju nazivnom opterećenju.
Bit će korisno pročitati:
- Gdje instalirati stabilizator napona u privatnoj kući?
- Kako odabrati regulator napona za LCD TV?
- Tiristorski kontroler napajanja to sam učini