A "háromfázisú feszültségstabilizátor" nevű egység egy összetett elektronikus eszköz, amely lehetővé teszi a kimeneti teljesítmény paramétereinek a kívánt szinten tartását. Ezeknek a termékeknek az igényét a 380 voltos hálózati tápellátás instabilitása okozza, amelynek ingadozása néha veszélyes értékeket ér el. A stabilizátorok telepítésekor meg lehet menteni a hozzá kapcsolt ipari és háztartási berendezéseket, amelyek gyakran meghibásodnak a határértékeket meghaladó feszültség miatt.
Tervezési jellemzők
Tervezése szerint a háromfázisú stabilizátor három azonos típusú egyfázisú modul, közös vezérlő és felügyeleti áramkörrel. Az ilyen eszközöknek két ismert változata létezik:
- Az első esetben egyetlen kivitelről van szó, amely három független stabilizációs áramkört tartalmaz.
- A második lehetőség három azonos egyfázisú stabilizátorból áll, amelyek "csillag" sémában vannak összekötve, és modulok formájában egyetlen állványba vannak helyezve.
Az első verzió a kis fogyasztású fogyasztók kiszolgálására szolgál, és viszonylag olcsó. Ehhez azonban súlyos problémákkal kell fizetnie, amelyek a működése során lehetségesek. Ha a 3 séma egyike meghiúsul, akkor a teljes szerkezetet meg kell javítani vagy teljesen meg kell újítani. A második módosítást (független modulokkal ellátott rack formájában) megnövelt funkcionalitás jellemzi, amely lehetővé teszi, hogy az egyik fázisvezeték meghibásodása esetén ne szakítsák meg az áramellátást. Ebben az esetben a feszültség közvetlenül a kimenetre kerül, megkerülve a problémamodult.
Az esetleges módosítások összekapcsolásának egyik jellemzője, hogy az egyes átalakítók külön ellátják a fázist, miközben a munkanulla továbbra is közös számukra. Ezenkívül ezen eszközök házait össze kell kötni egy meglévő földelő hurokkal egy ipari létesítményben.
A 380 V-os feszültségstabilizátorok vezérlő és felügyeleti áramköre egy speciális algoritmus szerint működik, amely nemcsak a kimeneti feszültség értékének beállítását teszi lehetővé, hanem a készülék kikapcsolását a következő vészhelyzetekben:
- az egyik fázis feszültségértéke a kritikus szint alatt vagy alatt van;
- az átalakító modulok vezérlőelemeinek hőmérséklete meghaladja az előre beállított küszöbértéket;
- erős fázisegyensúlytalanságot találtak a fogyasztási körben.
A fázis egyensúlyhiánya egyenetlen terhelésű üzemmódra jellemző, amikor a fázisfeszültségek értékei a transzformátor semleges nullája felé tolódnak el.
Az egységbe épített 4 pólusú megszakítót használunk védőelemként, amely vészhelyzet esetén leválasztja a terhelést. A háromfázisú stabilizátort külsőleg függőlegesen beépített padlószerkezetként tervezték. Az előlapon a kezelőszervek mellett feszültségjelzők jelennek meg, tárcsás voltmérők vagy modern digitális kijelzők formájában.
A működés elve és hatálya
- a legtöbb stabilizátor alapja egy átalakító-transzformátor, amelynek a kimeneten állítható fordulatszám van, ami lehetővé teszi a közöttük lévő feszültség egyik vagy másik irányban történő megváltoztatását;
- mindaddig, amíg a bemeneten mért értékek megegyeznek a névleges értékkel, a kimeneti tekercsből normál 220 V-ot leválasztanak;
- ha a bemeneti feszültség felfelé vagy lefelé változott, a stabilizátorba épített vezérlő feldolgozza a különbséget, és vezérlőjelet küld egy speciális motormechanizmusnak;
- ez utóbbi mozgatja a feszültséghúzó csúszkát a kívánt irányba, a kimeneti feszültséget addig állítja, amíg el nem éri a névleges értéket.
Az ipar által gyártott stabilizáló készülékek mintái között sima és fokozatos vezérlésű modellek találhatók.
A háromfázisú stabilizátorok alkalmazási területe meglehetősen széles. Az áramellátási áramkörökbe nemcsak a gyártásban, hanem otthon is telepítik őket, főleg a magán- és vidéki házakban. A háztartási igényeket kielégítő stabilizáló készülékek általában alacsony teljesítményűek, 30-50 kW-ra korlátozva. Az energiaigényesebb (100 kW-ig terjedő) egységeket gyakran telepítik a városi irodákba, az elővárosi településekre, valamint a kisvállalkozásokba.
A személyes dacha számára elég egy olyan eszköz, amely garantálja az 50-70 kW kimenő teljesítményt. A 100 kW-nál nagyobb bejelentett teljesítményű stabilizátorok ipari mintáit a gyárak üzleteiben, orvosi intézményekben, valamint a kiállítási helyeken és a bevásárlóközpontokban helyezik el. A magas páratartalmú körülmények között működő, galvánfeszültség-leválasztású eszközökre speciális orvosi intézmények, laboratóriumok és tudományos központok iránt van igény.
A háromfázisú stabilizátorok típusai
Az iparág a stabilizátorok nagyszámú módosításának gyártását kezdte meg, amelyek háromfázisú hálózatokban működnek. Az ilyen egységek fő típusainak felsorolása:
- relé és tirisztor készülékek;
- elektromechanikus stabilizátorok;
- ferrorezonáns és inverteres modellek;
- hibrid készülékek.
Ezeket a pozíciókat külön meg kell fontolni.
Relé és tirisztor minták
Reléeszközökben elektromágneses relékkel kapcsolják be a beépített transzformátor kimeneti tekercsének fordulatait. Az ebbe az osztályba tartozó rendszereket megfelelő sebesség jellemzi, kényelmesen működtethetők és karbantarthatók. A kapcsolás mechanikai jellege miatt azonban nem elég tartósak (a relé működtetési erőforrása korlátozott). Ugyanakkor a relé egységek kimeneti mutatóinak beállításának pontossága nem elegendő a gyakorlati igényekhez.
A tirisztoros eszközök nem tartalmaznak mechanikus érintkezőket, mivel kapcsolási áramkörük félvezető eszközök alapján épül fel. Emiatt a stabilizátor megbízhatóságának és tartósságának mutatói erőteljesen növekednek, és az erőforrás gyakorlatilag korlátlan. A modern elektronikus alkatrészek jól működő gyártásának köszönhetően egy ilyen eszköz költsége alacsony.
Elektromechanikus modellek
Az ilyen típusú egységekben a kimeneti feszültséget a beépített szervohajtás részét képező áramszedő keféinek mechanikus mozgatásával állítják be. Ez magyarázza a kimeneti paraméter alacsony szabályozási sebességét, amely nem haladja meg a 15 V / másodperc értéket. Ezen eszközök további hátrányai a következők:
- túlzott zaj;
- erős szikra munka közben;
- alacsony tehetetlenség (a készüléknek nincs ideje reagálni a bemeneti feszültség hirtelen változásaira).
Az elektromechanikus eszközök pozitív minősége a kimeneti mutatók (feszültség és teljesítmény) beállításának nagy pontossága.
Ferrorezonáns stabilizátorok
Ez a fajta stabilizáló készülék hasonlít a hagyományos transzformátor modellekhez, amelyeknél a mágneses áramkör kifejezett aszimmetriával rendelkezik. Így különbözik a nemlineáris mágneses jellemzőkkel rendelkező tipikus kialakításoktól. Ezen egységek jelentős hátránya az alacsony energiahatékonyság.Ezen túlmenően, ha nagy áramterhelések szabályozására van szükség, akkor a vezeték fojtója jelentős méretű.
Az eszköz méretének és súlyának csökkentése érdekében egy kondenzátort vezetnek be, amely miatt a mágneses áramkör rezonáns tulajdonságokat nyer. Ezért ennek az egységnek a neve - ferroresonáns szabályozó. Ma ezt a típusú stabilizátort (mint elektromechanikus megfelelőjét) csak különleges esetekben használják. A mindennapi életben modern invertereknek nevezett elektronikus eszközök váltották fel őket.
Inverterek
Az inverter modellek egy összetett elektronikus áramkör szerint vannak felépítve, amely több lépést tartalmaz a bemeneti feszültség átalakítására. Ennek köszönhetően szinte ideális szabályozót lehet beszerezni, amely lehetővé teszi, hogy a kimeneti szintet más stabilizátorok számára elérhetetlen pontossággal tartsa fenn. Bővült a megengedett bemeneti rezgések tartománya is, és a vezérlési sebességet csak a kimeneti kulcselemek (nagyfrekvenciás tranzisztorok) sebessége korlátozza. Az elektronikus egységek egyetlen hátránya a magas költség.
Hibrid eszközök
Ez a típusú stabilizáló készülék viszonylag nemrég (2012-ben) jelent meg a piacon. Tervezésének alapja egy mechanikus szabályozó, amely két relé típusú átalakítót tartalmaz. Normál üzemmódban csak elektromechanikus eszköz működik, és további egységek működnek, ha a fő modul már nem képes megbirkózni a funkcióival.
A kimeneten az optimális szint fenntartásának képtelensége általában akkor nyilvánul meg, ha a bemeneti feszültségek túl alacsonyak vagy túl magasak, a 144 és 256 volt közötti tartományra korlátozódnak. Ha ez az érték kisebb, mint 144 vagy meghaladja a 256 V-ot, a stabilizálás második szakasza, amely egy e / m relére van szerelve, elkezd működni. A maximális beállítási tartomány 105-280 volt.
