Synchroniczny ogranicznik napięcia (ONS)

Przegląd rozwoju

Model synchronicznego ogranicznika napięcia został zaprojektowany i zmontowany wyłącznie dla urządzeń o małej mocy, które wymagają automatycznego przywracania zasilania bez większych opóźnień. EksperymentalnyĆwiczę i właśnie zakończyły się jego główne testy (przed nami testy termiczne). ONS (patrz. na zdjęciu poniżej) można podłączyć do przerwania istniejącej linii energetycznej lub bezpośrednio do gniazdka z obciążeniem podłączonym przez gniazda.

Ogranicznik napięcia przeznaczony jest do mocy do 250 W. Jest montowany w oparciu o standardową dystrybucjęi pudła firmy Tyco electronics, - 75x75 mm. Należy zauważyć, że obwód sterowania statecznikiem jest taki sam dla wszystkich poziomów mocy, zmienia się tylko sam statecznik (klasyczny) - mostek, tranzystor i chłodnica. Nie ma tu mowy o rozwiązaniach obwodów, gdyż urządzenie jest przedmiotem „know-how” i oczekuje poważnego sprawdzenia biznesowego w ramach pracy kontraktowej. Możemy tylko powiedzieć, że obwód jest analogowy i wykorzystuje się w nim tylko elementy o powszechnym zastosowaniu. ONS jest przeznaczony do trybu regularnego ograniczania napięcia wejściowego do 255 - 260 V, - poziom najbardziej prawdopodobny i krótkotrwały - do 275 V, przy prądzie obciążenia do 1A. W celu ochrony przed przegrzaniem na grzejniku zamocowane jest miniaturowe urządzenie termo-automatyczne. Osiągnięto następujące właściwości funkcjonalne ogranicznika synchronicznego:

1. Możliwość stałego włączenia w obwód mocy, czyli włączenia zasilania obciążenia prądem rozruchowym (dla przełączanie zasilaczy) i ograniczanie napięcia lub wyłączanie zasilania w przypadku nadmiernego przepięcia w sieci.
2. Błyskawiczna reakcja ogranicznika w szerokim zakresie przepięć i przepięć, tylko zależna od właściwości częstotliwościowych sterowań i stateczników (do ok. 3 MHz - dla konwencjonalnych elementów o szerokości) Aplikacje).
3. Możliwość testowania w trybie pracy w celu ograniczenia maksymalnego napięcia (test statecznika) i odłączenia obciążenia (za pomocą mikroprzycisków).
4. Natychmiastowe odłączenie obciążenia, zależne tylko od czasu odpowiedzi przekaźnika (kilka ms).
5. Automatyczne przywrócenie obwodu mocy z kilkusekundowym opóźnieniem, pod warunkiem, że napięcie spadnie do akceptowalnego poziomu (poniżej 250 V).

Należy zauważyć, że w związku z charakterystyką obciążenia, jego przeznaczeniem wskazane są dwie modyfikacje ONS - z automatycznym odzyskiem mocy i tylko odzyskiwaniem ręcznym. Urządzenie drugiej modyfikacji ogranicznika jest znacznie prostsze, ponieważ zamiast przekaźnika i powiązanych elementów zastosowano typową, rozpowszechnioną maszynę termoautomatyczną (wyłącznik), zmodernizowanąprzez projektanta, aby zapewnić automatyczny reset z obwodu zabezpieczającego (patrz. poprzedni artykuł - nowe urządzenie zabezpieczające przed przepięciem). Ta maszyna zachowuje własność ochrony i przeciążenia.

W wersji minimalistycznej grzejnik balastowy jest chłodzony konwekcyjnie przez otwory w skrzyni (zabezpieczone siatką). Aby zapewnić większą ochronę zasilania (odprowadzanie ciepła) można zastosować dodatkową skrzynkę, w której należy umieścić chłodnicę z przekładnikiem prądowym i wyłącznikiem termicznympomidor. Wygodne jest połączenie puszek z dolnymi płaszczyznami, mając wcześniej wykonane okna lub otwory do przedmuchu grzejnika (ta zasada jest wygodna w użyciu dla innych modułów umieszczonych w podobnych pudełkach i wymagających chłodzenie).

Jaka jest znacząca zaleta ONS?

W poprzednim artykule deweloper zauważył już, że wszyscy odbiorcy w sieci 230 V, 50/60 Hz (napięcie znamionowe sieci jednofazowej według nowego GOST, z tolerancją +/- 10%), które posiadają zasilacze impulsowe (z własną stabilizacją) wymagają specjalnego podejścia do ochrony przed podwyższoną Napięcie. Wszystkie z nich wymagają nie tylko ochrony nadpoziomowej, ale także ochrony przed szerokim zakresem napięć udarowych i udarowych. Współczesny rynek jest niezwykle nasycony filtrami i automatycznymi przełącznikami napięcia (przekaźniki napięciowe), które zawierają elementy zabezpieczające przed szumami impulsowymi w zakresie mikrosekundowym. Jeśli chodzi o dłuższe impulsy i przepięcia, przepięcia, należy zauważyć, że urządzenia te mają pewną wygładzanie (filtrowanie) przed wrażliwym elementem maszyny (aby nie denerwować właścicieli częstych wyzwalanie). Oznacza to, że przekazują pewną część impulsów. Jeśli chodzi o ustawienie odbioru, nie powinno być wyższe niż 250 woltów. Wiele „przekaźników napięciowych” ma zewnętrzną regulację wartości zadanej, ale należy to traktować raczej jako wadę niż zaletę. Został wprowadzony tylko po to, aby nie irytować częstymi rozłączeniami. Ale napięcie powyżej 250 woltów jest bardzo niebezpieczne dla każdego sprzętu elektronicznego.

Jak wspomniano w poprzednim artykule, nie jest opłacalne dla wszystkich Producentów zapewnienie dużego „marginesu bezpieczeństwa” dla swoich produktów. Tak więc cała masa pasywnych urządzeń filtrujących i zabezpieczających przekaźnik nadaje się tylko do stabilnego poziomu napięcia i zakłóceń sieci, czyli jest przeznaczony do rzadkich, przypadkowych przepięć (podczas burzy lub wypadków w sieć). Wiele z nich nadal „doprowadzi” właścicieli do „białego upału”, do zdecydowanego zastąpienia stabilizatorem. Jednak nowoczesne stabilizatory, choć wyglądają na doskonałe urządzenia (m.in. cechy reklamowe, zwłaszcza dla zwykłego nabywcy), ale nadal mają szereg istotnych wad, które można zidentyfikować tylko poprzez odpowiednie testy inżynieryjne w specjalnym laboratorium. W Internecie jest bardzo mało artykułów na ten temat, a zawierają one jedynie weryfikację treści i ograniczają tryby stacjonarne.

Jaka jest główna, fundamentalna różnica nowego podejścia? Składa się z następujących elementów:

• ogranicznik synchroniczny (ONS) monitoruje każdą półfalę napięcia i synchronicznie „obcina” jej amplitudę do akceptowalnego poziomu, w oparciu o dopuszczalne skuteczne napięcie mniejsze niż 250 woltów;
• wielkość odciętej części jest określona tylko przez napięcie graniczne tranzystora balastowego i celowe ograniczenie wydzielania ciepła, - dla stabilna sieć, może być wyjątkowo duża, np. do 100 woltów (wtedy statecznik odetnie impulsy tej wielkości bez odłączania Załaduj);
• całe spektrum impulsów jest obcinane, w zależności tylko od właściwości częstotliwościowych statecznika i jego elementów sterujących;
• wada rozpraszania ciepła na balastu nie jest tak duża, jak się wydaje ze względu na fakt, że impulsy, którego cykl pracy proporcjonalnie zmniejsza przydzieloną moc, - na przykład w zakresie 245 - 250 woltów napięcia wyjściowego na wejściu - 245 - 275 V maksymalne wydzielanie ciepła jest około sześciokrotnie mniejsze niż przy stałym napięciu (cykl pracy jest obliczany na podstawie kątów sinusoidalnych na granicy odcięcia sinusoidy).

Dla obciążeń powyżej 0,5 kW w sieci z częstymi przepięciami konieczne jest wyposażenie w ogranicznik synchroniczny wentylator (chłodnica), który zaleca się zasilać z miniaturowego przekładnika prądowego (opartego na step-down transformator). Począwszy od mocy 1-2 kW wskazane jest zastosowanie tandemu - "STAB - ONS" - efektywnego połączenia właściwości tych urządzeń. Stabilizator zapewnia tryb statyczny, a ONS zapewnia dynamiczne i aktywne filtrowanienieśmiały, z minimalizacją wydzielania ciepła.

Należy zauważyć, że zastosowanie nowoczesnych autotransformatorówStabilizatory rn dla małej mocy są w zasadzie nieracjonalne, ponieważ sam transformator ma znaczne zużycie. Stabilizatory te przeznaczone są dla grupy odbiorców i na ich całkowitą moc zbliżoną do nominalnej, do pracy ciągłej bez znaczącego zmniejszenia poboru mocy. Tylko w tym przypadku jest zadowalającywydajność. Tak więc proponowany ONS jest postrzegany jako praktycznie niezbędny i skuteczny dodatek do nowoczesnych stabilizatorów i skuteczny zastępowanie ich na coraz liczniejsze urządzenia o małej mocy (przy zachowaniu i zwiększeniu jego kosztu i wartości właściciel).

Wskazówka dla programistów

Podsumowując, A. Wasiliew udzielił rad tym, którzy chcą przetestować zakupione lub domowej roboty urządzenia ochronne. Jako źródło zwiększonego napięcia należy stosować nie LATR, ale konwencjonalny transformator obniżający napięcie z kilkoma uzwojeniami wtórnymi i przewodami z pierwotnego, więc aby przy połączeniu fazowym uzwojeń wtórnych z pierwotnym i przy użyciu określonych zacisków pierwotnego można było uzyskać wysokie napięcie np. do 270-275 wolt. To napięcie musi być doprowadzone do elektronicznej części sterującej urządzenia zabezpieczającego przez zmienny rezystor 10-20 kOhm. Zużycie elektroniki sterującej zwykle (i powinno być) nie większe niż 10-15 mA. A sekcja mocy musi być podłączona bezpośrednio do sieci, biorąc pod uwagę fazę. Przy takim schemacie zasilania można płynniej i dokładniej ustawić napięcie i stworzyć idealny skok zamykając cały rezystor zmienny lub dodatkowy.

W przypadku zainteresowania synchronicznym ogranicznikiem napięcia, o którym mowa w tym artykule, prosimy o kontakt dodatkowe informacje pod adresem e-mail [email protected] (Aleksander Wasiliew, inżynier rozwoju).

Ciekawie będzie przeczytać:

• Instrukcja podłączenia przekaźników monitorujących napięcie
• Jak zabezpieczyć okablowanie domowe za pomocą stabilizatora napięcia?
• Dlaczego RCD działa i co zrobić w tym przypadku?