Устройството, наречено "трифазен стабилизатор на напрежение", е сложно електронно устройство, което ви позволява да поддържате параметрите на изходната мощност на желаното ниво. Необходимостта от тези продукти е причинена от нестабилността на мрежата от 380 волта, чиито колебания понякога достигат опасни стойности. При инсталиране на стабилизатори е възможно да се запазят свързано към него промишлено и битово оборудване, което често се проваля поради напрежение, превишаващо граничните стойности.
Дизайнерски характеристики
По своя дизайн трифазният стабилизатор представлява три еднофазни модула от един и същи тип с обща схема за управление и наблюдение. Има две известни версии на такива устройства:
- В първия случай това е единичен дизайн, който включва три независими стабилизационни вериги.
- Вторият вариант се състои от три еднакви еднофазни стабилизатора, свързани в схема "звезда" и поставени под формата на модули в един багажник.
Първата от версиите се използва за обслужване на потребители с ниска мощност и е относително евтина. Но за това трябва да платите със сериозни проблеми, които са възможни по време на работата му. Ако една от 3-те схеми се провали, цялата конструкция трябва да бъде ремонтирана или изцяло подновена. Втората модификация (под формата на стелаж с независими модули) се отличава с повишена функционалност, която позволява да не се прекъсва захранването в случай на повреда на една от фазовите линии. В този случай напрежението се прилага към изхода директно, заобикаляйки проблемния модул.
Характеристика на свързването на всякакви модификации е отделното подаване на фазата към всеки от преобразувателите, докато работната нула остава обща за тях. Освен това корпусите на тези устройства трябва да бъдат свързани към съществуващ контур за заземяване в промишлено съоръжение.
Схемата за управление и мониторинг на стабилизатори на напрежение 380 V работи съгласно специален алгоритъм, който позволява не само да регулира стойността на изходното напрежение, но и да изключи устройството в следните аварийни случаи:
- стойността на напрежението на една от фазите е под или над критичното ниво;
- температурата на управляващите елементи на модулите на преобразувателя надвишава предварително зададения праг;
- установен е силен фазов дисбаланс в веригата на потребление.
Фазовият дисбаланс е типичен за работния режим с неравномерно натоварване, когато стойностите на фазовите напрежения се изместват към нула на неутралата на трансформатора.
4-полюсен прекъсвач, вграден в устройството, се използва като защитен елемент, който изключва товара при аварийни ситуации. Трифазният стабилизатор е проектиран отвън като вертикално монтирана подова конструкция. На предния му панел в допълнение към контролите се показват индикатори за напрежение, направени под формата на циферблатни волтметри или съвременни цифрови индикатори.
Принцип на действие и обхват
- основата на повечето стабилизатори е преобразувател-трансформатор с регулируем брой завъртания на изхода, което дава възможност за промяна на напрежението върху тях в една или друга посока;
- докато показанията на входа съответстват на номиналните, нормалните 220 волта се отстраняват от изходната намотка;
- ако входното напрежение се е променило нагоре или надолу, вграденият в стабилизатора контролер обработва разликата и изпраща контролен сигнал към специален механизъм на двигателя;
- последният премества плъзгача на издърпващото напрежение в желаната посока, регулирайки изходното напрежение, докато достигне номиналната си стойност.
Сред пробите на стабилизиращи устройства, произведени от индустрията, има модели с плавно и поетапно управление.
Областта на приложение на трифазните стабилизатори е доста широка. Те се инсталират във вериги за захранване не само в производството, но и у дома, главно в частни и селски къщи. Стабилизиращите устройства за битови нужди, като правило, имат ниска мощност, ограничена до 30-50 kW. По-енергоемки агрегати (до 100 kW) често се инсталират в градските офиси, в крайградските селища, както и в малките предприятия.
За лична дача е напълно достатъчно устройство, което гарантира изходна мощност до 50-70 kW. Индустриални проби от стабилизатори с декларирана мощност над 100 kW се инсталират в магазините на заводите, в лечебните заведения, както и на изложбените площадки и в търговските центрове. Устройства с галванична изолация на напрежение, работещи в условия на висока влажност, се търсят в специализирани лечебни заведения, лаборатории и научни центрове.
Видове трифазни стабилизатори
Индустрията стартира производството на голям брой модификации на стабилизатори, предназначени да работят в трифазни мрежи. Списък на основните видове такива единици:
- релейни и тиристорни устройства;
- електромеханични стабилизатори;
- ферорезонансни и инверторни модели;
- хибридни уреди.
Всяка от тези позиции се нуждае от отделно разглеждане.
Реле и тиристорни проби
В релейните устройства електромагнитните релета се използват за превключване на завоите на изходната намотка на вградения трансформатор. Системите от този клас се характеризират с достатъчна скорост и са удобни в експлоатация и поддръжка. Поради механичния характер на превключването те не са достатъчно трайни (ресурсът за задействане на релето е ограничен). В същото време точността на регулиране на изходните показатели на релейните блокове е недостатъчна за практически нужди.
Тиристорните устройства не съдържат механични контакти, тъй като комутационната им схема е изградена на основата на полупроводникови устройства. Поради това показателите за надеждност и издръжливост на стабилизатора се увеличават рязко и ресурсът е практически неограничен. Благодарение на добре функциониращото производство на съвременни електронни компоненти, цената на такова устройство е ниска.
Електромеханични модели
В блокове от този тип изходното напрежение се регулира чрез механично преместване на четките на токоприемника, който е част от вграденото серво задвижване. Това обяснява ниската скорост на регулиране на изходния параметър, която не надвишава 15 Волта в секунда. Други недостатъци на тези устройства включват:
- прекомерен шум;
- силно искрене по време на работа;
- ниска инерция (устройството няма време да реагира на внезапни промени във входното напрежение).
Положително качество на електромеханичните устройства е високата точност на настройка на изходните индикатори (напрежение и мощност).
Ферорезонансни стабилизатори
Този тип стабилизиращи устройства приличат на конвенционални модели трансформатори, при които магнитната верига има подчертана асиметрия. По този начин се различава от типичните конструкции с нелинейни магнитни характеристики. Значителен недостатък на тези устройства е тяхната ниска енергийна ефективност.Освен това, когато е необходимо да се контролират големи токови натоварвания, линейният дросел се получава със значителни размери.
За да се намалят размерите и теглото на устройството, в него се вкарва кондензатор, поради което магнитната верига придобива резонансни свойства. Оттук и името на тази единица - ферорезонансен регулатор. Днес този тип стабилизатор (като неговия електромеханичен аналог) се използва само в специални случаи. В ежедневието те са заменени от модерни електронни устройства, наречени инвертори.
Инвертори
Инверторните модели са изградени съгласно сложна електронна схема, която включва няколко стъпки за преобразуване на входното напрежение. Благодарение на това е възможно да се получи почти идеален регулатор, който ви позволява да поддържате изходното ниво с точност, непостижима за други стабилизатори. Разширен е и обхватът на допустимите входни трептения, а скоростта на управление е ограничена само от скоростта на изходните ключови елементи (високочестотни транзистори). Единственият недостатък на електронните устройства е тяхната висока цена.
Хибридни устройства
Този тип стабилизиращи устройства се появиха на пазара сравнително наскоро (през 2012 г.). Основата на неговия дизайн е механичен регулатор, който включва два преобразувателя от релеен тип. В нормален режим работи само електромеханично устройство и допълнителни устройства влизат в действие, когато основният модул вече не може да се справи с функциите си.
Невъзможността да се поддържа оптималното ниво на изхода обикновено се проявява, когато входните напрежения са твърде ниски или твърде високи, ограничени до диапазона от 144 до 256 волта. Ако тази стойност е по-малка от 144 или по-висока от 256 волта, вторият етап на стабилизация, сглобен на реле e / m, започва да работи. Максималният диапазон на настройка е от 105 до 280 волта.
