Mi a feszültségszabályozó és mire való?

Meghatározás

A feszültségstabilizátor (CH) olyan eszköz, amelyet arra terveztek, hogy az instabil bemeneti feszültséget egy elektromos hálózatból átalakítsák: alulbecsülték, túlbecsültek vagy periodikus túlfeszültségűek egy stabil méretű kimeneti eszközzé és ehhez csatlakoztatott elektromos készülékekké.

A próbabábukat újrafogalmazzuk: a stabilizátor úgy készíti el, hogy a hozzá kapcsolt eszközöknél a feszültség mindig azonos és közel legyen 220 V-ig, függetlenül attól, hogy mekkora a bemenete: 180, 190, 240, 250 V vagy akár úszók.

Vegye figyelembe, hogy a szokásos érték 220 V vagy 240 V. Néhány külföldi és távoli országban ez más lehet, például 110 V. Ennek megfelelően a „mi” stabilizátorok nem működnek ott.

A stabilizátorok különböznek faj: mind egyenáramú áramkörökben (lineáris és impulzusos, párhuzamos és soros típusú), mind pedig váltakozó áramú áramkörökben végzett munkákhoz. Ez utóbbiakat gyakran „hálózati feszültség-stabilizátoroknak” vagy egyszerűen „220 V-os stabilizátoroknak” hívják. Egyszerűen fogalmazva: az ilyen stabilizátorok a hálózatra vannak csatlakoztatva, és a fogyasztók már csatlakoznak ehhez.

A mindennapi életben a CH-t mind az egyes eszközök, például hűtőszekrény vagy számítógép, mind az egész ház védelmére használják, ebben az esetben egy erős stabilizátort telepítenek a bemenetre.

besorolás

A stabilizátorok kialakítása attól a fizikai alapelvtől függ, amelyen működnek. Ebben a tekintetben a következőkre oszthatók:

• elektromechanikus;
• ferroresonance;
• invertor;
• félvezető;
• relé.

A fázisok száma szerint lehet egyfázisú és háromfázisú. A kapacitások széles köre lehetővé teszi stabilizátorok előállítását mind háztartási, mind kis háztartási készülékekhez:

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

Tehát nagy tárgyak esetén:

• ipari egységek
• műhelyek, épületek.

A stabilizátorok meglehetősen energiahatékonyak. A villamosenergia-fogyasztás 2-5%. Néhány stabilizáló eszköznek további védelme lehet:

• tól től túlfeszültség;
• tól től túlterhelés;
• tól től rövidzárlat;
• a frekvencia különbségektől.

A működés elve

A feszültségstabilizátorok különféle típusúak, amelyek mindegyike különbözik a szabályozás elvétől. Az alábbiakban megvizsgáljuk ezeket a különbségeket.Ha általánosítjuk a működés elvét és az összes típus felépítését, akkor a hálózati feszültségstabilizátor két fő részből áll:

1. Vezérlőrendszer - figyeli a bemeneti feszültség szintet, és parancsot ad a tápegységnek annak növelésére vagy csökkentésére, hogy a kimenet stabil 220 V-ot nyújtson a megadott hibán belül (szabályozási pontosság). Ez a hiba 5-10% -on belül van, és minden eszközön különbözik.
2. A teljesítményrész - a szervomotorban (vagy a szervomotorban), a relékben és az elektronikus (triacban) - egy autotranszformátor, amellyel a bemeneti feszültség normál szintre emelkedik vagy esik, és inverteres stabilizátorokban, vagy mivel ezeket "dupla átalakítással" hívják, invertert használnak. . Ez az eszköz egy generátorból (PWM vezérlő), egy transzformátorból és a teljesítménykapcsolókból (tranzisztorok) áll, amelyek átalakítják vagy szétkapcsolják az áramot a transzformátor primer tekercsén keresztül, és a kívánt alak, frekvencia és - ami a legfontosabb - nagyságú kimeneti feszültséget képezik.

Ha a bemeneti feszültség normális, akkor egyes stabilizátormodelleknek „bypass” vagy „tranzit” funkciója van, amikor a bemeneti feszültséget egyszerűen a kimenetre vezetik, amíg el nem hagyja a megadott tartományt. Például a bypass 215 és 225 volt között lesz bekapcsolva, és nagy ingadozások esetén, például 205–210 V-os húzással, a vezérlőrendszer átkapcsolja az áramkört a tápegységre és megkezdi a beállítást, növeli a feszültséget, és a kimenet már stabil 220V-os egy adott hibával .

A kimeneti feszültség zökkenőmentes és legpontosabb beállítása az inverter MV-k esetében, a második helyen a szervo-meghajtók, valamint a relé és az elektronikus frekvenciaváltók esetén a beállítás lépcsőzetesen történik, és a pontosság a fokozatok számától függ. Mint fentebb említettük, 10% -on belül van, gyakrabban 5% körüli.

A fenti két részen kívül a 220 V-os feszültségszabályozónak van még egy védőegysége, valamint egy másodlagos áramforrása a vezérlőrendszer áramköreihez, ugyanazok a védőelemek és egyéb funkcionális elemek. Az általános eszköz az alábbi képet szemlélteti:

Ugyanakkor a munkavázlat legegyszerűbb formában így néz ki:

Röviden áttekintjük a fő típusok feszültségstabilizátorok működését.

Relé

A relé stabilizátorában a szabályozás a relé kapcsolásával történik. Ezek a relék zárnak bizonyos transzformátor érintkezőket, növelve vagy csökkentve a kimeneti feszültséget.

A vezérlőtest egy elektronikus mikroáramkör. A rajzon lévő elemek összehasonlítják a referencia- és a hálózati feszültséget. Ha eltérés van, akkor a kapcsolóreléknek jelet adnak az autotranszformátor növekvő vagy csökkenő tekercsének összekapcsolásához.

A relé SN-k általában ± 15% -on belül szabályozzák az áramot ± 5% és ± 10% közötti kimeneti pontossággal.

A relé stabilizátorok előnyei:

• olcsóság;
• tömörség.

hátrányok:

• lassú válasz a feszültségingadozásokra;
• rövid élettartam;
• alacsony megbízhatóság;
• kapcsoláskor lehetséges az eszközök rövid távú kikapcsolása;
• nem képes ellenállni a túlfeszültségeknek;
• zaj, kattintások váltáskor.

Szervo meghajtó

A szervó stabilizátorok fő elemei egy autotranszformátor és egy szervomotor. Amikor a feszültség eltér a normától, a vezérlő jelet ad a szervomotornak, amely bekapcsolja az autotranszformátor szükséges tekercseit. Egy ilyen rendszer használatának eredményeként a teljes tartomány akár 1% -áig zavartalan szabályozás és pontosság garantálható.

Az SN szervómeghajtásban a transzformátor primer tekercsének egyik vége az autotranszformátor merev ágához van kötve, a primer tekercs második vége pedig egy mozgatható érintkezőhöz (grafitkefe) van csatlakoztatva, amelyet egy szervomotor mozgat. A transzformátor szekunder tekercsének egyik kivezetése a bemeneti áramforráshoz, a második kivezetés pedig a feszültségszabályozó kimenetéhez van csatlakoztatva.

A vezérlőpanel összehasonlítja a bemeneti és a referencia feszültséget. A készlettől való eltérés esetén a szervomotor működik.Mozgatja a kefét az autotranszformátor ágain. A szervomotor addig működik, amíg a referencia- és a kimeneti feszültség közötti különbség nullává válik. Az egész folyamat, a rossz minőségű villamos energia befogadásától a stabilizált áram kimenetéig, több tíz milliszekundumot vesz igénybe, és ezt korlátozza a szervómeghajtással mozgó kefe sebessége.

A szervo meghajtású feszültségstabilizátorokat különféle kivitelben gyártják.

1. Egyfázisú. Egy autotranszformátorból és egy szervohajtásból áll.
2. Három fázis. Két típusra oszthatók. Kiegyensúlyozott - három transzformátorral és egy szervómeghajtóval és egy vezérlő áramkörrel rendelkezik. A szabályozást mind a három szakaszban egyszerre hajtják végre. Háromfázisú elektromos készülékek, szerszámgépek, készülékek védelmére szolgál. Kiegyensúlyozatlan - három autotranszformátorral, három szervomotorral és három vezérlőáramkörrel rendelkezik. Vagyis a stabilizáció minden fázisban megtörténik, egymástól függetlenül. Hatály: épületek, műhelyek, ipari létesítmények elektromos berendezéseinek védelme.

A szervostabilizáló eszközök előnyei:

• teljesítmény;
• a stabilizálás nagy pontossága;
• magas megbízhatóság;
• ellenállás a túlfeszültséggel szemben;

hátrányok:

• időszakos karbantartásra van szükség;
• minimális eszközkészlet-készséget igényelnek.

Inverter

A fő különbség az ilyen típusú SN között a mozgó alkatrészek és a transzformátor hiánya. A feszültségszabályozást kettős konverziós módszerrel hajtjuk végre. Az első lépésben a bemeneti váltóáramot helyreigazítják, és áthaladnak egy feszültségszűrőn, amely: kondenzátor. Ezután az egyenirányított áram a frekvenciaváltó felé áramlik, ahol ismét váltakozó áramra konvertálják, és a terheléshez vezetik. Ebben az esetben a kimeneti feszültség stabil mind nagyságában, mind frekvenciájában.

A következő videóban megismerheti a feszültség-átalakító 12 V DC és 220 V AC feszültség-átalakító megvalósításának egyik módjának működési elvét. Ami a frekvenciaváltó feszültségstabilizátorától különbözik a bemeneti feszültségtől, különben a működési elv nagyjából hasonló, és a videó lehetővé teszi, hogy megértsd, hogyan működik az ilyen típusú eszköz:

Előnyök:

• teljesítmény (a felsoroltak közül a legmagasabb);
• széles beállítható feszültségtartomány (115-300 V);
• magas teljesítmény-együttható (több mint 90%);
• csendes munka;
• kis méretek;
• zökkenőmentes szabályozás.

hátrányok:

• a szabályozási tartomány csökkentése a növekvő terhelés mellett;
• magas ár.

Ezért megvizsgáltuk, hogyan működik a feszültségszabályozó, miért van rá szükség és hol használják. Reméljük, hogy a nyújtott információ hasznos és érdekes volt az Ön számára!

Kapcsolódó anyagok:

• Hogyan működik a mágneses indító?
• Hálózati túlfeszültség-védelmi eszközök
• Az AC és a DC közötti különbség