Įrenginys, vadinamas „trifaziu įtampos stabilizatoriumi“, yra sudėtingas elektroninis prietaisas, leidžiantis išlaikyti išėjimo galios parametrus norimu lygiu. Šių gaminių poreikį sukelia 380 voltų maitinimo tinklo nestabilumas, kurio svyravimai kartais pasiekia pavojingas vertes. Montuojant stabilizatorius, galima sutaupyti prie jo prijungtą pramoninę ir buitinę įrangą, kuri dažnai sugenda dėl įtampos, viršijančios ribines vertes.
Dizaino elementai
Pagal savo konstrukciją trifazis stabilizatorius yra trys to paties tipo vienfaziai moduliai su bendra valdymo ir stebėjimo grandine. Yra dvi žinomos tokių įrenginių versijos:
- Pirmuoju atveju tai yra viena konstrukcija, apimanti tris nepriklausomas stabilizavimo grandines.
- Antrasis variantas susideda iš trijų vienodų vienfazių stabilizatorių, sujungtų pagal „žvaigždės“ schemą ir dedamų modulių pavidalu į vieną lentyną.
Pirmoji iš versijų naudojama mažai energijos naudojantiems vartotojams aptarnauti ir yra palyginti pigi. Bet už tai turite sumokėti už rimtas problemas, kurios yra galimos jo veikimo metu. Jei viena iš 3 schemų nepavyksta, visa konstrukcija turi būti suremontuota arba visiškai atnaujinta. Antroji modifikacija (stovo su nepriklausomais moduliais forma) išsiskiria padidėjusiu funkcionalumu, kuris leidžia nenutraukti energijos tiekimo sugedus vienai iš fazinių linijų. Tokiu atveju įtampa tiesiogiai taikoma išėjimui, apeinant problemos modulį.
Bet kokių modifikacijų prijungimo ypatybė yra atskiras fazės tiekimas kiekvienam keitikliui, o darbinis nulis jiems išlieka bendras. Be to, šių įrenginių korpusai turi būti prijungti prie esamos įžeminimo kilpos pramonės objekte.
380 V įtampos stabilizatorių valdymo ir stebėjimo grandinė veikia pagal specialų algoritmą, kuris leidžia ne tik koreguoti išėjimo įtampos vertę, bet ir išjungti prietaisą šiais kritiniais atvejais:
- vienos iš fazių įtampos vertė yra žemesnė arba didesnė už kritinę ribą;
- keitiklio modulių valdymo elementų temperatūra viršija nustatytą ribą;
- vartojimo grandinėje nustatytas stiprus fazių disbalansas.
Fazės disbalansas yra būdingas neveikiančios apkrovos darbo režimui, kai fazių įtampų vertės yra nukreiptos į nulį transformatoriaus neutralios.
Įrenginyje įmontuotas 4 polių automatinis jungiklis naudojamas kaip apsauginis elementas, kuris avariniu atveju atjungia apkrovą. Trifazis stabilizatorius yra išoriškai suprojektuotas kaip vertikaliai sumontuota grindų konstrukcija. Priekiniame skydelyje, be valdiklių, rodomi įtampos indikatoriai, pagaminti rinkimo voltmetrų arba šiuolaikinių skaitmeninių indikatorių pavidalu.
Veikimo principas ir taikymo sritis
- daugumos stabilizatorių pagrindas yra keitiklis-transformatorius, kurio išėjime yra reguliuojamas apsisukimų skaičius, leidžiantis pakeisti jų įtampą viena ar kita kryptimi;
- tol, kol įėjimo įvesties rodmenys atitinka vardinį, iš išėjimo apvijos pašalinami įprasti 220 voltų įtampa;
- jei įėjimo įtampa pasikeitė aukštyn arba žemyn, stabilizatoriuje įmontuotas valdiklis apdoroja skirtumą ir siunčia valdymo signalą į specialų variklio mechanizmą;
- pastarasis juda įtampos traukiklio slankiklį norima kryptimi, sureguliuodamas išėjimo įtampą, kol pasieks nominalią vertę.
Tarp pramonės gaminamų stabilizavimo įtaisų pavyzdžių yra modelių su sklandžiu ir laipsnišku valdymu.
Trifazių stabilizatorių taikymo sritis yra gana plati. Jie montuojami į maitinimo grandines ne tik gamyboje, bet ir namuose, daugiausia privačiuose ir kaimo namuose. Stabilizavimo įtaisai, skirti namų ūkio reikmėms, paprastai turi mažą galios rodiklį, riboja 30-50 kW. Daug energijos reikalaujantys įrenginiai (iki 100 kW) dažnai įrengiami miesto biuruose, priemiesčių gyvenvietėse, taip pat mažose įmonėse.
Asmeninei „Dacha“ visiškai pakanka įrenginio, kuris garantuoja išėjimo galią iki 50–70 kW. Pramoniniai stabilizatorių, kurių deklaruota galia yra didesnė kaip 100 kW, pavyzdžiai įrengiami gamyklų parduotuvėse, medicinos įstaigose, taip pat parodų vietose ir prekybos centruose. Įrenginiai su galvaninės įtampos izoliacija, veikiantys esant aukštai drėgmei, yra paklausūs specializuotose medicinos įstaigose, laboratorijose ir mokslo centruose.
Trifazių stabilizatorių tipai
Pramonė pradėjo gaminti daugybę stabilizatorių modifikacijų, skirtų veikti trifaziuose tinkluose. Pagrindinių tokių vienetų tipų sąrašas:
- relių ir tiristorių įtaisai;
- elektromechaniniai stabilizatoriai;
- ferorezonansiniai ir inverteriniai modeliai;
- hibridiniai prietaisai.
Kiekvieną iš šių pozicijų reikia atskirai apsvarstyti.
Relės ir tiristoriaus pavyzdžiai
Relių įrenginiuose elektromagnetinės relės naudojamos įmontuoto transformatoriaus išėjimo ritės posūkiams perjungti. Šios klasės sistemoms būdingas pakankamas greitis, jas patogu valdyti ir prižiūrėti. Tačiau dėl perjungimo mechaninio pobūdžio jie nėra pakankamai patvarūs (relės įjungimo šaltinis yra ribotas). Tuo pačiu metu relės blokų išvesties rodiklių koregavimo tikslumas yra nepakankamas praktiniams poreikiams.
Tiristorių įtaisuose nėra mechaninių kontaktų, nes jų perjungimo grandinė yra pastatyta remiantis puslaidininkiniais įtaisais. Dėl to stabilizatoriaus patikimumo ir ilgaamžiškumo rodikliai smarkiai padidėja, o ištekliai yra praktiškai neriboti. Dėl gerai veikiančios šiuolaikinių elektroninių komponentų gamybos tokio prietaiso kaina yra maža.
Elektromechaniniai modeliai
Tokio tipo vienetais išėjimo įtampa reguliuojama mechaniškai judinant srovės kolektoriaus šepetėlius, kurie yra įmontuoto servo pavaros dalis. Tai paaiškina žemą išėjimo parametro reguliavimo greitį, kuris neviršija 15 voltų per sekundę. Kiti šių prietaisų trūkumai:
- per didelis triukšmas;
- stiprus kibirkštis darbo metu;
- maža inercija (prietaisas neturi laiko reaguoti į staigius įėjimo įtampos pokyčius).
Teigiama elektromechaninių įtaisų kokybė yra didelis išėjimo rodiklių (įtampos ir galios) nustatymo tikslumas.
Ferrorezonansiniai stabilizatoriai
Šio tipo stabilizavimo įtaisai primena įprastus transformatorių modelius, kuriuose magnetinė grandinė turi ryškią asimetriją. Tuo jis skiriasi nuo tipiškų konstrukcijų, turinčių netiesines magnetines charakteristikas. Svarbus šių įrenginių trūkumas yra jų mažas energijos vartojimo efektyvumas.Be to, kai reikia valdyti dideles srovės apkrovas, gaunamas reikšmingų matmenų linijos droselis.
Norint sumažinti prietaiso dydį ir svorį, į jį įvedamas kondensatorius, dėl kurio magnetinė grandinė įgauna rezonansines savybes. Taigi šio įrenginio pavadinimas - ferorezonansinis reguliatorius. Šiandien tokio tipo stabilizatorius (kaip ir jo elektromechaninis atitikmuo) naudojamas tik ypatingais atvejais. Kasdieniniame gyvenime juos pakeitė modernūs elektroniniai prietaisai, vadinami inverteriais.
Inverteriai
Inverterių modeliai sukonstruoti pagal sudėtingą elektroninę grandinę, apimančią kelis įėjimo įtampos keitimo etapus. Dėl to galima gauti beveik idealų reguliatorių, kuris leidžia išlaikyti išėjimo lygį tikslumu, kurio negalima pasiekti kitiems stabilizatoriams. Taip pat išplėstas leistinų įėjimo svyravimų diapazonas, o valdymo greitį riboja tik išvesties pagrindinių elementų (aukšto dažnio tranzistorių) greitis. Vienintelis elektroninių įrenginių trūkumas yra jų didelė kaina.
Hibridiniai įrenginiai
Šio tipo stabilizavimo įtaisai rinkoje pasirodė palyginti neseniai (2012 m.). Jo konstrukcijos pagrindas yra mechaninis reguliatorius, į kurį įeina du relės tipo keitikliai. Įprastu režimu veikia tik elektromechaninis įtaisas, o papildomi įrenginiai pradeda veikti, kai pagrindinis modulis nebegali susitvarkyti su savo funkcijomis.
Nesugebėjimas išlaikyti optimalaus lygio išėjime paprastai pasireiškia, kai įėjimo įtampa yra per maža arba per didelė, ribojama nuo 144 iki 256 voltų. Jei ši vertė yra mažesnė nei 144 arba didesnė nei 256 voltai, pradeda veikti antrasis stabilizavimo etapas, sumontuotas ant e / m relės. Didžiausias reguliavimo diapazonas yra nuo 105 iki 280 voltų.
