Apa itu pengatur voltan dan untuk apa itu?

Definisi

Penstabil voltan (CH) adalah peranti yang direka untuk menukar voltan masukan yang tidak stabil dari rangkaian elektrik: diremehkan, dilebih-lebihkan, atau dengan lonjakan berkala, menjadi peranti output magnitud stabil dan peralatan elektrik yang disambungkan kepadanya.

Kami menyusunnya semula untuk dummies: penstabil menjadikannya untuk peranti yang disambungkan kepadanya, voltan selalu sama dan hampir dengan 220V, tidak kira bagaimana ia masuk ke inputnya: 180, 190, 240, 250 Volt atau bahkan terapung.

Perhatikan bahawa 220V atau 240V adalah nilai standard. Tetapi di beberapa negara berhampiran dan jauh di luar negara mungkin berbeza, contohnya 110V. Oleh itu, penstabil "kami" tidak akan berfungsi di sana.

Penstabil berbeza spesies: baik untuk kerja dalam litar arus terus (jenis linear dan nadi, jenis selari dan bersiri), dan untuk kerja dalam litar arus ulang-alik. Yang terakhir sering disebut "penstabil voltan utama" atau hanya "penstabil 220V". Dengan kata mudah, penstabil seperti itu disambungkan ke sumber utama, dan pengguna sudah menyambungnya.

Dalam kehidupan seharian, SN digunakan untuk melindungi kedua-dua peranti individu, misalnya, untuk peti sejuk atau komputer, dan untuk melindungi seluruh rumah, dalam hal ini penstabil yang kuat dipasang pada input.

Pengelasan

Reka bentuk penstabil bergantung pada prinsip fizikal di mana mereka beroperasi. Dalam hal ini, mereka dibahagikan kepada:

• elektromekanikal;
• ferroresonance;
• penyongsang;
• semikonduktor;
• geganti.

Dengan bilangan fasa boleh menjadi fasa tunggal dan tiga fasa. Kapasiti yang luas membolehkan pengeluaran alat penstabil untuk peralatan rumah dan rumah tangga kecil:

• untuk tv;
• untuk dandang gas;
• untuk peti sejuk.

Jadi untuk objek besar:

• unit perindustrian
• bengkel, bangunan.

Penstabil cukup cekap tenaga. Penggunaan elektrik adalah dari 2 hingga 5%. Beberapa alat penstabil mungkin mempunyai perlindungan tambahan:

• dari lonjakan;
• dari beban berlebihan;
• dari litar pintas;
• dari perbezaan frekuensi.

Prinsip operasi

Penstabil voltan terdiri daripada pelbagai jenis, yang masing-masing berbeza dalam prinsip peraturan. Kami akan mempertimbangkan perbezaan ini di bawah.Sekiranya kita menggeneralisasikan prinsip operasi dan struktur semua jenis, maka penstabil voltan utama terdiri daripada 2 bahagian utama:

1. Sistem kawalan - memantau tahap voltan input dan memberikan perintah unit kuasa untuk menambah atau menurunkannya, sehingga output akan menghasilkan 220V stabil dalam ralat yang ditentukan (ketepatan peraturan). Kesalahan ini terletak dalam lingkungan 5-10% dan berbeza untuk setiap peranti.
2. Bahagian kuasa - dalam servo (atau servomotor), relay dan elektronik (triac) - adalah autotransformer, dengan mana voltan input naik atau turun ke tahap normal, dan dalam penstabil penyongsang, atau kerana mereka juga disebut "dengan penukaran berganda", penyongsang digunakan . Peranti ini, yang terdiri daripada penjana (pengawal PWM), transformer dan suis kuasa (transistor), yang melewati atau memutuskan arus melalui belitan utama pengubah, membentuk voltan keluaran bentuk, frekuensi dan, yang paling penting, magnitud yang diinginkan.

Jika voltan input normal, maka beberapa model penstabil memiliki fungsi "bypass" atau "transit", ketika voltan input hanya diterapkan pada output hingga keluar dari rentang yang ditentukan. Sebagai contoh, pintasan akan dihidupkan dari 215 hingga 225 volt, dan sekiranya berlaku turun naik yang besar, misalnya, dengan penarikan hingga 205-210V, sistem kawalan akan mengalihkan litar ke bahagian kuasa dan memulakan penyesuaian, meningkatkan voltan dan outputnya sudah stabil 220V dengan ralat yang diberikan .

Penyesuaian voltan keluaran yang lancar dan tepat bagi MV penyongsang, di tempat kedua - pemacu servo, dan untuk relay dan elektronik, penyesuaiannya bertahap, dan ketepatannya bergantung pada jumlah peringkat. Seperti disebutkan di atas, terletak dalam lingkungan 10%, lebih sering sekitar 5%.

Sebagai tambahan kepada dua bahagian di atas, pengatur voltan 220V juga mempunyai unit pelindung, serta sumber kuasa sekunder untuk litar sistem kawalan, perlindungan yang sama dan elemen fungsi lain. Peranti umum menunjukkan gambar di bawah:

Pada masa yang sama, skema kerja dalam bentuk termudah seperti ini:

Kami akan mengkaji secara ringkas bagaimana penstabil voltan dari jenis utama berfungsi.

Geganti

Dalam penstabil geganti, peraturan berlaku dengan menukar geganti. Relay ini menutup kenalan pengubah tertentu, meningkatkan atau menurunkan voltan keluaran.

Badan pengawal adalah litar mikro elektronik. Unsur-unsur di dalamnya membandingkan rujukan dan voltan talian. Sekiranya terdapat ketidakcocokan, isyarat diberikan kepada relay pensuisan untuk menghubungkan belitan yang meningkat atau menurun dari autotransformer.

Relay SN biasanya mengawal elektrik dalam lingkungan ± 15% dengan ketepatan output dari ± 5% hingga ± 10%.

Kelebihan penstabil geganti:

• murah;
• kekompakan.

Kekurangan:

• tindak balas perlahan terhadap turun naik voltan;
• hayat perkhidmatan yang pendek;
• kebolehpercayaan rendah;
• semasa menukar, mungkin mematikan peranti jangka pendek;
• tidak dapat menahan tegangan berlebihan;
• bunyi bising, klik semasa menukar.

Pemacu servo

Elemen utama penstabil servo ialah autotransformer dan servo motor. Sekiranya voltan menyimpang dari norma, pengawal memberikan isyarat kepada servomotor, yang menukar belitan autotransformer yang diperlukan. Sebagai hasil dari penggunaan sistem seperti itu, peraturan dan ketepatan yang lancar hingga 1% dari jumlah keseluruhan dapat dipastikan.

Dalam servo drive SN, satu hujung belitan utama transformer disambungkan ke cabang kaku autotransformer, dan hujung kedua belitan primer disambungkan ke kenalan bergerak (berus grafit), yang digerakkan oleh servomotor. Satu terminal penggulungan sekunder transformer disambungkan ke sumber kuasa input, dan terminal kedua disambungkan ke output pengatur voltan.

Papan kawalan membandingkan voltan input dan rujukan. Sekiranya terdapat penyimpangan dari set, motor servo mula beroperasi.Dia menggerakkan sikat di sepanjang cawangan autotransformer. Servomotor akan terus berjalan sehingga perbezaan antara voltan rujukan dan output menjadi sifar. Keseluruhan proses, dari bekalan elektrik berkualiti rendah hingga output arus stabil, memerlukan puluhan milisaat dan dibatasi oleh kelajuan berus bergerak dengan pemacu servo.

Penstabil voltan yang didorong oleh servo dihasilkan dalam pelbagai reka bentuk.

1. Fasa tunggal. Terdiri daripada satu autotransformer dan satu servo drive.
2. Tiga fasa. Mereka terbahagi kepada dua jenis. Seimbang - mempunyai tiga transformer dan satu pemacu servo dan satu litar kawalan. Peraturan dilakukan pada ketiga fasa secara serentak. Digunakan untuk melindungi peralatan elektrik tiga fasa, alat mesin, perkakas. Tidak seimbang - mereka mempunyai tiga autotransformer, tiga servomotor dan tiga litar kawalan. Iaitu, penstabilan berlaku pada setiap fasa, secara bebas antara satu sama lain. Skop: perlindungan peralatan elektrik bangunan, bengkel, kemudahan industri.

Kelebihan peranti penstabil servo:

• prestasi;
• ketepatan penstabilan yang tinggi;
• kebolehpercayaan yang tinggi;
• ketahanan terhadap voltan berlebihan;

Kekurangan:

• memerlukan penyelenggaraan berkala;
• memerlukan kemahiran penyediaan peranti yang minimum.

Penyongsang

Perbezaan utama antara jenis SN ini adalah ketiadaan bahagian bergerak dan pengubah. Peraturan voltan dilakukan dengan kaedah penukaran berganda. Pada peringkat pertama, arus ulang-alik input diperbaiki dan melewati penapis riak, yang terdiri dari kapasitor. Selepas itu, arus yang diperbaiki mengalir ke penyongsang, di mana ia sekali lagi ditukar menjadi arus bolak-balik dan dibekalkan ke beban. Dalam kes ini, voltan output stabil baik dalam magnitud dan frekuensi.

Dalam video seterusnya, anda akan belajar mengenai prinsip operasi salah satu pilihan untuk melaksanakan penukar voltan dari 12V DC ke 220V AC. Yang berbeza dari penstabil voltan penyongsang di tempat pertama dengan voltan masukan, jika tidak, prinsip operasi adalah serupa dan video akan membolehkan anda memahami bagaimana jenis peranti ini berfungsi:

Kelebihan:

• prestasi (tertinggi dari yang disenaraikan);
• pelbagai voltan boleh laras (dari 115 hingga 300V);
• pekali prestasi yang tinggi (melebihi 90%);
• kerja senyap;
• dimensi kecil;
• peraturan yang lancar.

Kekurangan:

• pengurangan julat peraturan dengan peningkatan beban;
• kos yang tinggi.

Oleh itu, kami mengkaji bagaimana pengatur voltan berfungsi, mengapa ia diperlukan dan di mana ia digunakan. Kami harap maklumat yang diberikan berguna dan menarik untuk anda!

Bahan berkaitan:

• Bagaimana starter magnet berfungsi
• Peranti Perlindungan Gelombang Rangkaian
• Perbezaan antara AC dan DC