Limitador de voltaje síncrono (ONS)

Descripción general del desarrollo

El modelo de limitador de voltaje síncrono está diseñado y ensamblado solo para equipos de baja potencia que requieren recuperación automática de energía sin mucha demora. ExperimentalEstoy trabajando y sus pruebas principales acaban de completarse (las pruebas térmicas están por delante). ONS (ver. en la foto de abajo) se puede conectar a la ruptura de la línea eléctrica existente, o directamente a la toma de corriente con la carga conectada a través de los enchufes.

El limitador de voltaje está diseñado para una potencia de hasta 250 W. Se ensambla sobre la base de una distribución estándar.nd cajas de Tyco electronics, - 75x75 mm. Cabe señalar que el circuito de control de balasto es el mismo para todos los niveles de potencia, solo cambia el balasto en sí (clásico): el puente, el transistor y el radiador de refrigeración. No hay forma de hablar de soluciones de circuitos aquí, ya que el dispositivo es un objeto de "know-how" y espera una verificación comercial seria en el marco del trabajo contractual. Solo podemos decir que el circuito es analógico y en él solo se utilizan elementos de uso generalizado. ONS está diseñado para el modo de limitación regular de la tensión de entrada hasta 255-260 V, el nivel más probable, y a corto plazo, hasta 275 V, con una corriente de carga de hasta 1A. Para protegerse contra el sobrecalentamiento, se fija un dispositivo termo-automático en miniatura en el radiador. Se han logrado las siguientes propiedades funcionales del limitador síncrono:

1. La posibilidad de una conexión permanente en el circuito de potencia, es decir, encender la fuente de alimentación de la carga con una corriente de irrupción (para conmutando las fuentes de alimentación) y limitando el voltaje, o apagando la alimentación cuando hay una sobretensión excesiva en redes.
2. Respuesta instantánea del limitador en una amplia gama de sobretensiones y sobretensiones, dependiente únicamente de las propiedades de frecuencia de los controles y balasto (hasta aproximadamente 3 MHz - para elementos convencionales de ancho aplicaciones).
3. Posibilidad de realizar pruebas en modo de funcionamiento para limitación de tensión máxima (prueba de balasto) y desconexión de carga (mediante micro botones).
4. Desconexión instantánea de la carga, dependiendo únicamente del tiempo de respuesta del relé (varios ms).
5. Recuperación automática del circuito de potencia con un retraso de varios segundos, siempre que la tensión caiga a un nivel aceptable (menos de 250 V).

Cabe señalar que en relación con las características de la carga, su propósito, se recomiendan dos modificaciones del ONS: con recuperación automática de energía y solo recuperación manual. El dispositivo de la segunda modificación del limitador es mucho más simple, ya que en lugar del relé y los elementos relacionados, se utiliza una máquina termo-automática (interruptor) típica y generalizada, modernizadapor el diseñador para proporcionar un reinicio automático desde el circuito de protección (ver. Artículo anterior - nuevo dispositivo de protección contra sobretensiones). Esta máquina conserva la propiedad de protección y sobrecarga.

En el diseño minimalista, el radiador de lastre se enfría por convección a través de los orificios de la caja (protegidos por una malla). Para brindar más protección de potencia (disipación de calor), puede utilizar una caja adicional en la que debe colocar un enfriador con un transformador de corriente y un disyuntor térmico.tomate. Es conveniente conectar las cajas con los planos inferiores, habiendo realizado previamente ventanas o agujeros para soplar el radiador. (Este principio es conveniente de usar para otros módulos colocados en cajas similares y que requieren enfriamiento).

¿Cuál es la ventaja significativa de ONS?

En un artículo anterior, el desarrollador ya señaló que todos los consumidores en una red de 230 V, 50/60 Hz (voltaje nominal de una red monofásica según el nuevo GOST, con una tolerancia de +/- 10%), que tienen fuentes de alimentación conmutadas (con su propia estabilización) requieren un enfoque especial para la protección contra el aumento Voltaje. Todos ellos necesitan no solo protección contra sobrenivel, sino también protección contra una amplia gama de impulsos y sobretensiones. El mercado moderno está extremadamente saturado de filtros e interruptores automáticos de voltaje (relés de voltaje), que incluyen elementos de protección contra el ruido de impulso en el rango de microsegundos. En cuanto a pulsos y sobretensiones más largos, cabe señalar que estos dispositivos tienen un cierto suavizado (filtrado) frente al elemento sensible de la máquina (para no molestar a los propietarios de frecuentes desencadenante). Es decir, transmiten parte de los impulsos. En cuanto a la configuración de captación, no debe ser superior a 250 voltios. Muchos "relés de voltaje" tienen un ajuste de punto de ajuste externo, pero esto debe considerarse una desventaja más que una ventaja. Se introdujo solo para no molestar con frecuentes desconexiones. Pero un voltaje superior a 250 voltios es muy peligroso para cualquier equipo electrónico.

Como se mencionó en el artículo anterior, no es rentable para todos los fabricantes proporcionar un gran "margen de seguridad" en voltaje para sus productos. Por lo tanto, toda la masa de los dispositivos de protección de relé y filtrado pasivo es adecuada solo para niveles estables tensión y perturbaciones de las redes, es decir, está diseñado para sobretensiones accidentales raras (durante una tormenta o accidentes en la red). Muchos de ellos todavía "llevarán" a los propietarios al "calor blanco", a un reemplazo decisivo con un estabilizador. Sin embargo, los estabilizadores modernos, aunque parecen dispositivos perfectos (incluidas las características publicitarias, especialmente para el comprador común), pero todavía tienen una serie de inconvenientes importantes que solo pueden identificarse mediante pruebas de ingeniería adecuadas en un laboratorio especial. Hay muy pocos artículos sobre este tema en Internet, y solo contienen la verificación del contenido y limitan los modos estacionarios.

¿Cuál es la principal y fundamental diferencia entre el nuevo enfoque? Consiste en lo siguiente:

• un limitador síncrono (ONS) monitorea cada media onda de voltaje y "corta" sincrónicamente su amplitud a un nivel aceptable, basado en el voltaje efectivo permisible menor a 250 voltios;
• el tamaño de la parte de corte está determinado solo por la tensión límite del transistor de lastre y la limitación conveniente de la liberación de calor, - para red estable, puede ser extremadamente grande, por ejemplo, hasta 100 voltios (entonces el balasto cortará pulsos de esta magnitud sin desconectar carga);
• se corta todo el espectro de pulsos, dependiendo únicamente de las propiedades de frecuencia del balasto y sus controles;
• La desventaja de la disipación de calor en el balasto no es tan grande como parece debido al hecho de que impulsos, cuyo ciclo de trabajo reduce proporcionalmente la potencia asignada, - por ejemplo, en el rango de 245 - 250 voltios del voltaje de salida en la entrada - 245 - 275 V la liberación de calor máxima es aproximadamente seis veces menor que con un voltaje continuo (el ciclo de trabajo se calcula a partir de los ángulos sinusoidales en el límite de corte sinusoides).

Para cargas superiores a 0,5 kW en una red con sobretensiones frecuentes, es necesario equipar un limitador síncrono ventilador (enfriador), que se recomienda que se alimente desde un transformador de corriente en miniatura (basado en un reductor transformador). Comenzando con una potencia de 1-2 kW, es recomendable utilizar un tándem - "STAB - ONS" - combinación efectiva de las propiedades de estos dispositivos. El estabilizador proporciona un modo estático y el ONS proporciona un filtrado dinámico y activo.tímido, con minimización de la liberación de calor.

Cabe señalar que el uso de autotransformadores modernosrn estabilizadores para baja potencia es irracional en principio, ya que el propio transformador tiene un consumo importante. Estos estabilizadores están diseñados para un grupo de consumidores y por su potencia total, cercana a la nominal, para un funcionamiento continuo sin una reducción significativa del consumo de energía. Solo en este caso es satisfactoriola eficiencia. Por lo tanto, el ONS propuesto se considera una adición prácticamente necesaria y exitosa a los estabilizadores modernos y eficaces. reemplazándolos por equipos de bajo consumo, que son cada vez más (manteniendo y aumentando su costo y valor para dueño).

Consejo para desarrolladores

En conclusión, A. Vasiliev dio consejos a quienes deseen probar sus dispositivos de protección comprados o caseros. Como fuente de aumento de voltaje, no se debe usar LATR, sino un transformador reductor convencional con varios devanados secundarios y cables desde el primario, por lo que de manera que con la conexión de fase de los devanados secundarios con el primario y utilizando ciertos terminales del primario, se podría obtener una alta tensión, por ejemplo, hasta 270-275 voltio. Esta tensión debe aplicarse a la parte electrónica de control del dispositivo de protección a través de una resistencia variable de 10-20 kOhm. El consumo de la electrónica de control no suele ser (y debería ser) superior a 10-15 mA. Y la sección de potencia debe estar conectada directamente a la red, teniendo en cuenta la fase. Con tal esquema de energía, puede establecer el voltaje de manera más suave y precisa y formar un salto ideal cerrando toda la resistencia variable o una adicional.

Si está interesado en el limitador de voltaje síncrono, que se mencionó en este artículo, comuníquese con para obtener información adicional por correo electrónico [email protected] (Alexander Vasiliev, Ingeniero de Desarrollo).

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