الوحدة المسماة "مثبت الجهد ثلاثي الطور" عبارة عن جهاز إلكتروني معقد يسمح لك بالحفاظ على معلمات طاقة الخرج عند المستوى المطلوب. إن الحاجة إلى هذه المنتجات ناتجة عن عدم استقرار مصدر التيار الكهربائي 380 فولت ، والتي تصل تقلباتها أحيانًا إلى قيم خطيرة. عند تثبيت المثبتات ، من الممكن حفظ المعدات الصناعية والمنزلية المتصلة بها ، والتي غالبًا ما تفشل بسبب تجاوز الجهد لقيم الحد.
ميزات التصميم
من خلال تصميمه ، فإن المثبت ثلاثي الطور هو ثلاث وحدات أحادية الطور من نفس النوع مع دائرة تحكم ومراقبة مشتركة. هناك نسختان معروفتان من هذه الأجهزة:
- في الحالة الأولى ، هو تصميم واحد يتضمن ثلاث دوائر تثبيت مستقلة.
- يمثل الخيار الثاني ثلاثة مثبتات متطابقة أحادية الطور متصلة في مخطط "نجمي" وتوضع في شكل وحدات في رف واحد.
يستخدم الإصدار الأول لخدمة المستهلكين منخفضي الطاقة وهو رخيص نسبيًا. لكن لهذا عليك أن تدفع مقابل المشاكل الخطيرة التي يمكن أن تحدث أثناء تشغيلها. في حالة فشل أحد المخططات الثلاثة ، يجب إصلاح الهيكل بأكمله أو تجديده بالكامل. يتميز التعديل الثاني (على شكل حامل مع وحدات مستقلة) بوظائف متزايدة ، مما يسمح بعدم مقاطعة مصدر الطاقة في حالة فشل أحد خطوط الطور. في هذه الحالة ، يتم تطبيق الجهد على الخرج مباشرة ، متجاوزًا وحدة المشكلة.
ميزة توصيل أي تعديلات هي التوريد المنفصل للمرحلة لكل من المحولات ، بينما يظل الصفر العامل شائعًا بالنسبة لهم. بالإضافة إلى ذلك ، يجب توصيل أغطية هذه الأجهزة بدائرة تأريض موجودة في منشأة صناعية.
تعمل دائرة التحكم والمراقبة لمثبتات الجهد 380 فولت وفقًا لخوارزمية خاصة لا تسمح فقط بضبط قيمة جهد الخرج ، ولكن أيضًا إيقاف تشغيل الجهاز في حالات الطوارئ التالية:
- قيمة الجهد لإحدى المراحل أقل أو أعلى من المستوى الحرج ؛
- تتجاوز درجة حرارة عناصر التحكم في وحدات المحول الحد المعين مسبقًا ؛
- تم العثور على خلل طور قوي في دائرة الاستهلاك.
يعد عدم توازن الطور نموذجيًا لوضع التشغيل مع حمل غير متساوٍ ، عندما يتم تحويل قيم جهد الطور نحو الصفر للمحول المحايد.
يتم استخدام قاطع دارة رباعي الأقطاب مدمج في الوحدة كعنصر حماية يفصل الحمل في حالة الطوارئ. تم تصميم المثبت ثلاثي الأطوار خارجيًا كهيكل أرضي مركب عموديًا. على اللوحة الأمامية ، بالإضافة إلى أدوات التحكم ، يتم عرض مؤشرات الجهد ، المصنوعة على شكل مقاييس جهد أو مؤشرات رقمية حديثة.
مبدأ العملية والنطاق
- أساس معظم المثبتات هو محول محول مع عدد قابل للتعديل من المنعطفات عند الخرج ، مما يجعل من الممكن تغيير الجهد عبرها في اتجاه واحد أو آخر ؛
- طالما أن القراءات عند الإدخال تتوافق مع الاسمية ، تتم إزالة 220 فولت العادي من ملف الإخراج ؛
- إذا تغير جهد الدخل لأعلى أو لأسفل ، فإن وحدة التحكم المدمجة في المثبت تعالج الفرق وترسل إشارة تحكم إلى آلية محرك خاصة ؛
- يقوم الأخير بتحريك منزلق مجتذب الجهد في الاتجاه المطلوب ، وضبط جهد الخرج حتى يصل إلى قيمته الاسمية.
من بين عينات أجهزة التثبيت التي تنتجها الصناعة ، هناك نماذج ذات تحكم سلس وتدريجي.
مجال تطبيق المثبتات ثلاثية الطور واسع جدًا. يتم تثبيتها في دوائر إمداد الطاقة ليس فقط في الإنتاج ، ولكن أيضًا في المنزل ، بشكل رئيسي في المنازل الخاصة والريفية. تتمتع أجهزة التثبيت للاحتياجات المنزلية ، كقاعدة عامة ، بتصنيف طاقة منخفض ، يقتصر على 30-50 كيلو واط. غالبًا ما يتم تركيب المزيد من الوحدات كثيفة الاستهلاك للطاقة (حتى 100 كيلو وات) في مكاتب المدينة ، في مستوطنات الضواحي ، وكذلك في الشركات الصغيرة.
بالنسبة للداشا الشخصية ، فإن الجهاز الذي يضمن طاقة خرج تصل إلى 50-70 كيلو واط يكفي تمامًا. يتم تثبيت عينات صناعية من المثبتات بقوة معلنة تزيد عن 100 كيلو وات في محلات المصانع والمؤسسات الطبية وكذلك في مواقع المعارض ومراكز التسوق. الأجهزة ذات عزل الجهد الكلفاني ، والتي تعمل في ظروف الرطوبة العالية ، مطلوبة في المؤسسات الطبية المتخصصة والمختبرات والمراكز العلمية.
أنواع المثبتات ثلاثية الطور
بدأت الصناعة في إنتاج عدد كبير من التعديلات على المثبتات المصممة للعمل في شبكات ثلاثية الطور. قائمة بالأنواع الرئيسية لهذه الوحدات:
- أجهزة التتابع والثايرستور.
- مثبتات كهروميكانيكية
- النماذج المضادة للخطأ والعاكس ؛
- الأجهزة الهجينة.
كل من هذه المواقف يحتاج إلى دراسة منفصلة.
عينات التقوية والثايرستور
في أجهزة الترحيل ، تُستخدم المرحلات الكهرومغناطيسية لتبديل لفات الملف الناتج للمحول المدمج. تتميز أنظمة هذه الفئة بالسرعة الكافية وهي مريحة في التشغيل والصيانة. ومع ذلك ، نظرًا للطبيعة الميكانيكية للتبديل ، فهي ليست متينة بدرجة كافية (مورد تشغيل الترحيل محدود). في الوقت نفسه ، فإن دقة ضبط مؤشرات الإخراج لوحدات الترحيل غير كافية للاحتياجات العملية.
لا تحتوي أجهزة الثايرستور على جهات اتصال ميكانيكية ، حيث إن دائرة التبديل الخاصة بها مبنية على أساس أجهزة أشباه الموصلات. نتيجة لهذا ، تزداد مؤشرات موثوقية ومتانة المثبت بشكل حاد ، والمورد غير محدود عمليًا. بفضل الإنتاج الجيد للمكونات الإلكترونية الحديثة ، فإن تكلفة هذا الجهاز منخفضة.
النماذج الكهروميكانيكية
في وحدات من هذا النوع ، يتم ضبط جهد الخرج عن طريق تحريك فرش مجمع التيار ميكانيكيًا ، وهو جزء من محرك سيرفو مدمج. هذا ما يفسر انخفاض معدل تنظيم معامل الإخراج ، والذي لا يتجاوز 15 فولت في الثانية. تشمل العيوب الأخرى لهذه الأجهزة ما يلي:
- ضوضاء مفرطة
- إثارة قوية أثناء العمل ؛
- القصور الذاتي المنخفض (الجهاز ليس لديه الوقت للاستجابة للتغيرات المفاجئة في جهد الدخل).
الجودة الإيجابية للأجهزة الكهروميكانيكية هي الدقة العالية في ضبط مؤشرات الخرج (الجهد والطاقة).
مثبتات الرنين
يشبه هذا النوع من أجهزة التثبيت نماذج المحولات التقليدية ، حيث يكون للدائرة المغناطيسية عدم تناسق واضح. هذه هي الطريقة التي تختلف بها عن التصاميم النموذجية ذات الخصائص المغناطيسية غير الخطية. العيب الكبير لهذه الوحدات هو كفاءتها المنخفضة للطاقة.بالإضافة إلى ذلك ، عندما يكون من الضروري التحكم في أحمال التيار الكبيرة ، يتضح أن حجم خانق الخط كبير.
لتقليل حجم ووزن الجهاز ، يتم إدخال مكثف فيه ، حيث تكتسب الدائرة المغناطيسية خصائص الرنين. ومن هنا جاء اسم هذه الوحدة - منظم الإرهاب. اليوم ، يستخدم هذا النوع من المثبتات (مثل نظيره الكهروميكانيكي) فقط في حالات خاصة. في الحياة اليومية ، تم استبدالها بأجهزة إلكترونية حديثة تسمى المحولات.
العاكسون
تم تصميم نماذج العاكس وفقًا لدائرة إلكترونية معقدة تتضمن عدة خطوات لتحويل جهد الدخل. بفضل هذا ، من الممكن الحصول على منظم مثالي تقريبًا يسمح لك بالحفاظ على مستوى الإخراج بدقة لا يمكن تحقيقها بالنسبة للمثبتات الأخرى. تم أيضًا توسيع نطاق تذبذبات الإدخال المسموح بها ، وتقتصر سرعة التحكم فقط على سرعة العناصر الرئيسية للإخراج (الترانزستورات عالية التردد). العيب الوحيد للوحدات الإلكترونية هو ارتفاع تكلفتها.
الأجهزة الهجينة
ظهر هذا النوع من أجهزة التثبيت في السوق مؤخرًا نسبيًا (في عام 2012). أساس تصميمه هو منظم ميكانيكي ، والذي يتضمن محولين من نوع الترحيل. في الوضع العادي ، يعمل الجهاز الكهروميكانيكي فقط ، ويتم تشغيل الوحدات الإضافية عندما لا تتمكن الوحدة الرئيسية من التعامل مع وظائفها.
عادةً ما يتجلى عدم القدرة على الحفاظ على المستوى الأمثل عند الإخراج عندما تكون الفولتية المدخلة منخفضة جدًا أو عالية جدًا ، ومحدودة في النطاق من 144 إلى 256 فولت. إذا كانت هذه القيمة أقل من 144 فولت أو أعلى من 256 فولت ، فإن المرحلة الثانية من التثبيت ، المجمعة على مرحل e / m ، تبدأ في العمل. نطاق الضبط الأقصى هو من 105 إلى 280 فولت.
