Feszültstabilizátor: eszköz, működési elv, cél

Meghatározás

A feszültségstabilizátor (CV) olyan eszköz, amelyet egy bemeneti instabil feszültség átalakítására terveztek a hálózatról: alulbecsült, túlértékelt vagy időszakos ugrásokkal, stabil értékben az eszköz kimenetén és csatlakoztatva elektromos készülékek.

Parafrazáljuk a bábukat: a stabilizátor gondoskodik arról, hogy a hozzá csatlakoztatott eszközök feszültsége mindig legyen Ugyanaz, és közel 220 V, függetlenül attól, hogy a bemenethez mit kap: 180, 190, 240, 250 V vagy általában úszik.

Vegye figyelembe, hogy a 220V vagy 240V az Orosz Föderáció, Fehéroroszország, Ukrajna stb. Szabványos értéke. De a közeli és távoli külföld néhány országában ez eltérhet, például 110V. Ennek megfelelően a "mi" stabilizátoraink nem fognak ott működni.

A stabilizátorok különbözőek faj: mind egyenáramú áramkörökben (lineáris és impulzusos, párhuzamos és soros típusok), mind váltakozó áramú áramkörökben való működéshez. Ez utóbbiakat gyakran "hálózati feszültség stabilizátoroknak" vagy egyszerűen "220V stabilizátoroknak" nevezik. Egyszerűen fogalmazva, az ilyen stabilizátorok a hálózathoz vannak csatlakoztatva, és a fogyasztók már csatlakoznak hozzá.

A mindennapi életben a CH mindkét eszköz védelmére szolgál, például hűtőszekrény vagy számítógép számára, és az egész ház védelmére, ebben az esetben egy erős stabilizátort kell felszerelni a bemenetre.

Osztályozás

A stabilizátorok kialakítása attól függ, hogy milyen fizikai elveken működnek. E tekintetben a következőkre oszlanak:

• elektromechanikus;
• ferrorezonáns;
• inverter;
• félvezető;
• relé.

A fázisok száma szerint lehetnek egyfázisúak és háromfázisúak. A kapacitások széles skálája lehetővé teszi stabilizátorok gyártását otthoni és kis háztartási készülékekhez:

• TV -hez;
• gázkazánhoz;
• a hűtőszekrényhez.

Tehát nagy tárgyak esetén:

• ipari egységek (pl. háromfázisú ipari stabilizátorok Saturn);
• műhelyek, épületek.

A stabilizátorok meglehetősen energiatakarékosak. Az áramfogyasztás 2-5%között mozog. Egyes stabilizáló eszközök további védelmet is tartalmazhatnak:

• tól től túlfeszültség;
• tól től túlterhelések;
• tól től rövidzárlat;
• a frekvenciacsökkenéstől.

Működési elve

A feszültségstabilizátorok különböző típusúak, amelyek mindegyike eltér a szabályozás elvétől. Ezeket a különbségeket később megvizsgáljuk. Ha általánosítjuk a működés elvét és minden típus szerkezetét, akkor a hálózati feszültség stabilizátor 2 fő részből áll:

1. Vezérlőrendszer - figyeli a bemeneti feszültség szintjét és utasítja a tápegységet, hogy növelje vagy csökkentse úgy, hogy a kimenet stabil 220V legyen a megadott hibán belül (pontosság) szabályozás). Ez a hiba 5-10% -on belül van, és minden eszközön eltérő.
2. A tápegység - szervohajtású (vagy szervomotoros), relé és elektronikus (triac) - egy autotranszformátor, amelynek segítségével a bemeneti feszültség növeli vagy csökkenti a normál szintet, és inverteres stabilizátorokban, vagy ahogy "kettős konverziónak" is nevezik - használják inverter. Ez egy olyan eszköz, amely egy generátorból (PWM vezérlő), egy transzformátorból és egy tápkapcsolóból (tranzisztorból) áll, kapcsolja ki az áramot a transzformátor primer tekercsén keresztül, és alakítsa ki a kívánt alakú, frekvenciájú és, ami a legfontosabb, kimeneti feszültséget nagyságrendek.

Ha a bemeneti feszültség normális, akkor a stabilizátorok egyes modelljei "bypass" funkcióval vagy "Tranzit", amikor a bemeneti feszültséget egyszerűen a kimenetre vezetik, amíg el nem hagyja a készüléket hatótávolság. Például 215 és 225 volt között a "bypass" be lesz kapcsolva, és nagy ingadozások esetén, például 205-210V lehívással, a vezérlőrendszer átkapcsolja az áramkört a tápegységre, és elkezdi a beállítást, növeli a feszültséget, és a kimenet már stabil 220V lesz egy adott hibával.

A második frekvenciaváltó kimeneti feszültségének sima és legpontosabb beállítása, második helyen - szervo-meghajtású, relében és elektronikában a beállítás lépésekben történik, és a pontosság attól függ a lépések száma. Amint fentebb említettük, ez 10%-on belül van, gyakrabban körülbelül 5%.

A 220 V feszültségstabilizátor a fent említett két részen kívül védőegységet és forrást is tartalmaz másodlagos tápegység a vezérlőrendszer áramköreihez, azonos védelmek és egyéb funkcionális elemek. Az általános eszköz jól látható az alábbi képen:

Ugyanakkor a munka legegyszerűbb formája így néz ki:

Nézzük gyorsan, hogyan működnek a feszültségszabályozók fő típusai.

Relé

A relé stabilizátorában a szabályozás a relé kapcsolásával történik. Ezek a relék lezárják a transzformátor bizonyos érintkezőit, emelve vagy csökkentve a kimeneti feszültséget.

A vezérlő test egy elektronikus mikroáramkör. A rajta található elemek összehasonlítják a referencia és a hálózati feszültséget. Eltérés esetén a kapcsolórelé jelzést ad az autotranszformátor növekvő vagy csökkenő tekercselésének csatlakoztatásához.

A relé MV -ek általában ± 15% -on belül szabályozzák az áramot, kimeneti pontossággal ± 5% és ± 10% között.

A relé stabilizátorok előnyei:

• olcsóság;
• tömörség.

Hátrányok:

• lassú válasz a feszültségingadozásokra;
• rövid élettartam;
• alacsony megbízhatóság;
• kapcsoláskor az eszközök rövid távú áramkimaradása lehetséges;
• nem képes ellenállni a túlfeszültségnek;
• zaj, kattanás váltáskor.

Szervo

A szervosztabilizátorok fő elemei az autotranszformátor és a szervomotor. Amikor a feszültség eltér a normától, a vezérlő jelet küld a szervomotornak, amely kapcsolja a szükséges autotranszformátor tekercseket. Az ilyen rendszer használatának eredményeképpen zökkenőmentes szabályozás és pontosság érhető el a teljes tartomány 1% -áig.

Szervohajtású MV esetén a transzformátor primer tekercsének egyik vége csatlakozik az autotranszformátor merev ágához, és az elsődleges tekercs második vége mozgatható érintkezőhöz (grafitkefe) csatlakozik szervómotor. A transzformátor szekunder tekercsének egyik kivezetése a bemeneti tápegységhez, a második pedig a feszültségszabályozó kimenetéhez van csatlakoztatva.

A vezérlőpanel összehasonlítja a bemeneti és a referenciafeszültséget. A beállított eltérések esetén a szervohajtás bekapcsol. Az ecsetet az autotranszformátor ágai mentén mozgatja. A szervomotor addig működik, amíg a referencia és a kimeneti feszültség közötti különbség nulla. Ez az egész folyamat, a rossz minőségű elektromos áram beáramlásától a stabilizált áram kimenetéig, több tíz milliszekundum alatt megy végbe, és korlátozza a szervohajtás által végzett ecsetmozgás sebessége.

A szervohajtású hálózati feszültségstabilizátorokat különböző kivitelekben gyártják.

1. Egyfázisú. Egy autotranszformátorból és egy szervohajtásból áll.
2. Három fázis. Két típusba sorolják őket. Kiegyensúlyozott - három transzformátor, egy szervohajtás és egy vezérlő áramkör. A szabályozást mindhárom fázisban egyszerre hajtják végre. Háromfázisú elektromos készülékek, szerszámgépek, eszközök védelmére szolgálnak. Kiegyensúlyozatlan - három autotranszformátor, három szervomotor és három vezérlő áramkör. Vagyis a stabilizáció minden fázisban egymástól függetlenül történik. Hatály: épületek, műhelyek, ipari létesítmények elektromos berendezéseinek védelme.

A szervo stabilizáló eszközök előnyei:

• nagy sebességű teljesítmény;
• nagy stabilizációs pontosság;
• magas megbízhatóság;
• túlfeszültség -ellenállás;

Hátrányok:

• rendszeres karbantartást igényel;
• minimális készségeket igényel a készülék beállításához.

Inverter

A fő különbség az ilyen típusú MV között a mozgó alkatrészek és a transzformátor hiánya. A feszültségszabályozás kettős konverziós módszerrel történik. Az első szakaszban a bemeneti váltakozó áramot egyenirányítjuk, és egy hullámosság -szűrőn vezetjük át kondenzátor. Ezt követően az egyenirányított áramot az inverterbe táplálják, ahol ismét váltakozóárammá alakítják, és a terhelésre táplálják. Ebben az esetben a kimeneti feszültség nagyságában és frekvenciájában egyaránt stabil.

A következő videóban megismerheti a 12V DC -220V AC feszültségváltó megvalósításának egyik lehetőségének működési elvét. Ami elsősorban a bemeneti feszültségben különbözik az inverter feszültségstabilizátorától, különben a működési elv nagyon hasonló, és a videó lehetővé teszi, hogy megértse az ilyen típusú eszközök működését:

Előnyök:

• sebesség (a felsoroltak közül a legmagasabb);
• a szabályozott feszültség nagy tartománya (115-300 V);
• nagy hatékonyság (több mint 90%);
• csendes munka;
• kis méretek;
• sima szabályozás.

Hátrányok:

• a szabályozási tartomány csökkentése a terhelés növekedésével;
• magas ár.

Tehát megvizsgáltuk, hogyan működik a feszültségstabilizátor, mire való és hol használják. Reméljük, hogy a megadott információk hasznosak és érdekesek voltak az Ön számára!

Kapcsolódó anyagok:

• Hogyan működik a mágneses indító
• Túlfeszültség -védelmi eszközök a hálózatban
• A váltóáram és az egyenáram közötti különbség