Vienība, ko sauc par "trīsfāžu sprieguma stabilizatoru", ir sarežģīta elektroniska ierīce, kas ļauj uzturēt izejas jaudas parametrus vēlamajā līmenī. Nepieciešamību pēc šiem produktiem izraisa 380 voltu elektrotīkla nestabilitāte, kuras svārstības dažkārt sasniedz bīstamas vērtības. Uzstādot stabilizatorus, ir iespējams ietaupīt tam pievienotās rūpniecības un mājsaimniecības iekārtas, kas bieži vien neizdodas, jo spriegums pārsniedz robežvērtības.
Dizaina iezīmes
Pēc tā konstrukcijas trīsfāzu stabilizators ir trīs viena tipa vienfāzes moduļi ar kopēju vadības un uzraudzības ķēdi. Šādām ierīcēm ir divas zināmas versijas:
- Pirmajā gadījumā tas ir viens dizains, kas ietver trīs neatkarīgas stabilizācijas ķēdes.
- Otro iespēju veido trīs identiski vienfāzes stabilizatori, kas savienoti "zvaigžņu" shēmā un ievietoti moduļu veidā vienā statīvā.
Pirmā no versijām tiek izmantota mazjaudas patērētāju apkalpošanai un ir salīdzinoši lēta. Bet par to jums jāmaksā ar nopietnām problēmām, kas ir iespējamas tā darbības laikā. Ja kāda no 3 shēmām neizdodas, visa konstrukcija ir jālabo vai pilnībā jāatjauno. Otro modifikāciju (plaukta formā ar neatkarīgiem moduļiem) izceļas ar paaugstinātu funkcionalitāti, kas ļauj nepārtraukt strāvas padevi vienas no fāzes līnijām atteices gadījumā. Šajā gadījumā spriegums tiek piemērots tieši izejai, apejot problēmas moduli.
Jebkuru modifikāciju savienošanas iezīme ir atsevišķa fāzes piegāde katram pārveidotājam, savukārt darba nulle viņiem joprojām ir kopīga. Turklāt šo ierīču korpusiem jābūt savienotiem ar jau esošu zemējuma cilpu rūpniecības objektā.
380 V sprieguma stabilizatoru vadības un uzraudzības ķēde darbojas saskaņā ar īpašu algoritmu, kas ļauj ne tikai pielāgot izejas sprieguma vērtību, bet arī izslēgt ierīci šādos ārkārtas gadījumos:
- vienas no fāzēm sprieguma vērtība ir zem vai virs kritiskā līmeņa;
- pārveidotāja moduļu vadības elementu temperatūra pārsniedz iepriekš iestatīto slieksni;
- patēriņa ķēdē tika konstatēta spēcīga fāžu nelīdzsvarotība.
Fāzes nelīdzsvarotība ir raksturīga darbības režīmam ar nevienmērīgu slodzi, kad fāzes spriegumu vērtības tiek novirzītas uz nulli no transformatora neitrāla.
Iekārtā iebūvēts četrpolu automātiskais slēdzis tiek izmantots kā aizsargelements, kas ārkārtas situācijā atvieno slodzi. 3 fāžu stabilizators ir ārēji veidots kā vertikāli uzstādīta grīdas konstrukcija. Tās priekšējā panelī papildus vadības ierīcēm tiek parādīti sprieguma indikatori, kas izgatavoti ciparnīcu voltmetru vai modernu digitālo indikatoru veidā.
Darbības princips un darbības joma
- lielākās daļas stabilizatoru pamats ir pārveidotājs-transformators ar regulējamu pagriezienu skaitu pie izejas, kas ļauj mainīt spriegumu pāri tiem vienā vai otrā virzienā;
- kamēr ieejas rādījumi atbilst nominālajam, no izejas tinuma tiek noņemti normālie 220 volti;
- ja ieejas spriegums ir mainījies uz augšu vai uz leju, stabilizatorā iebūvētais kontrolieris apstrādā starpību un nosūta vadības signālu uz īpašu motora mehānismu;
- pēdējais pārvieto spriegojuma vilkšanas slīdni vēlamajā virzienā, pielāgojot izejas spriegumu, līdz tas sasniedz nominālo vērtību.
Starp nozares ražotajiem stabilizācijas ierīču paraugiem ir modeļi ar vienmērīgu un pakāpenisku vadību.
Trīsfāzu stabilizatoru darbības joma ir diezgan plaša. Tie ir uzstādīti barošanas ķēdēs ne tikai ražošanā, bet arī mājās, galvenokārt privātmājās un lauku mājās. Stabilizējošām ierīcēm, kas paredzētas mājsaimniecības vajadzībām, parasti ir zema jauda, ierobežota līdz 30-50 kW. Energoietilpīgākas vienības (līdz 100 kW) bieži tiek uzstādītas pilsētas birojos, piepilsētas apdzīvotās vietās, kā arī mazajos uzņēmumos.
Personīgajai dačai pilnīgi pietiek ar ierīci, kas garantē izejas jaudu līdz 50-70 kW. Rūpnieciskie stabilizatoru paraugi, kuru deklarētā jauda pārsniedz 100 kW, tiek uzstādīti rūpnīcu veikalos, medicīnas iestādēs, kā arī izstāžu vietās un tirdzniecības centros. Ierīces ar galvaniskā sprieguma izolāciju, kas darbojas augsta mitruma apstākļos, ir pieprasītas specializētās medicīnas iestādēs, laboratorijās un zinātniskajos centros.
Trīsfāzu stabilizatoru veidi
Nozare ir sākusi lielu skaitu stabilizatoru modifikāciju, kas paredzēti darbam trīsfāžu tīklos. Šādu vienību galveno veidu saraksts:
- releju un tiristoru ierīces;
- elektromehāniskie stabilizatori;
- ferorezonanta un invertora modeļi;
- hibrīdierīces.
Katra no šīm pozīcijām ir jāapsver atsevišķi.
Releju un tiristoru paraugi
Releju ierīcēs elektromagnētiskos relejus izmanto, lai pārslēgtu iebūvētā transformatora izejas spoles pagriezienus. Šīs klases sistēmām ir raksturīgs pietiekams ātrums, un tās ir ērti ekspluatēt un uzturēt. Tomēr pārslēgšanās mehāniskā rakstura dēļ tie nav pietiekami izturīgi (releja iedarbināšanas resurss ir ierobežots). Tajā pašā laikā releju vienību izejas rādītāju regulēšanas precizitāte ir nepietiekama praktiskām vajadzībām.
Tiristoru ierīcēs nav mehānisku kontaktu, jo to komutācijas ķēde ir balstīta uz pusvadītāju ierīcēm. Sakarā ar to stabilizatora uzticamības un izturības rādītāji strauji palielinās, un resurss ir praktiski neierobežots. Pateicoties labi funkcionējošai mūsdienu elektronisko komponentu ražošanai, šādas ierīces izmaksas ir zemas.
Elektromehāniskie modeļi
Šāda veida vienībās izejas spriegumu noregulē, mehāniski pārvietojot strāvas kolektora otas, kas ir iebūvētās servopiedziņas daļa. Tas izskaidro izejas parametra zemo regulēšanas ātrumu, kas nepārsniedz 15 V sekundē. Citi šo ierīču trūkumi ir:
- pārmērīgs troksnis;
- spēcīga dzirksteļošana darba laikā;
- zema inerce (ierīcei nav laika reaģēt uz pēkšņām ievades sprieguma izmaiņām).
Elektromehānisko ierīču pozitīvā kvalitāte ir liela izejas indikatoru (sprieguma un jaudas) iestatīšanas precizitāte.
Ferrorezonējošie stabilizatori
Šis stabilizācijas ierīču veids atgādina parastos transformatoru modeļus, kuros magnētiskajai ķēdei ir izteikta asimetrija. Tas atšķiras ar tipiskiem modeļiem ar nelineārām magnētiskām īpašībām. Būtisks šo vienību trūkums ir to zemā enerģijas efektivitāte.Turklāt, kad ir nepieciešams kontrolēt lielas strāvas slodzes, līnijas droseli iegūst ar ievērojamiem izmēriem.
Lai samazinātu ierīces lielumu un svaru, tajā tiek ievadīts kondensators, kura dēļ magnētiskā ķēde iegūst rezonanses īpašības. Tādējādi šīs vienības nosaukums - ferorezonanta regulators. Mūsdienās šāda veida stabilizatoru (tāpat kā tā elektromehānisko kolēģi) izmanto tikai īpašos gadījumos. Ikdienā tos aizstāja mūsdienīgas elektroniskās ierīces, ko sauc par invertoriem.
Invertori
Invertoru modeļi ir veidoti saskaņā ar sarežģītu elektronisko shēmu, kas ietver vairākus soļus ieejas sprieguma pārveidošanai. Pateicoties tam, ir iespējams iegūt gandrīz ideālu regulatoru, kas ļauj saglabāt izejas līmeni ar precizitāti, kas nav sasniedzama citiem stabilizatoriem. Ir paplašināts arī pieļaujamo ieejas svārstību diapazons, un vadības ātrumu ierobežo tikai izejas galveno elementu (augstfrekvences tranzistori) ātrums. Vienīgais elektronisko vienību trūkums ir to augstās izmaksas.
Hibrīdas ierīces
Šāda veida stabilizācijas ierīce tirgū parādījās salīdzinoši nesen (2012. gadā). Tās konstrukcijas pamats ir mehāniskais regulators, kas ietver divus releja tipa pārveidotājus. Normālā režīmā darbojas tikai elektromehāniska ierīce, un papildu vienības sāk darboties, kad galvenais modulis vairs nespēj tikt galā ar savām funkcijām.
Nespēja uzturēt optimālo līmeni izejā parasti izpaužas, ja ieejas spriegumi ir pārāk zemi vai pārāk lieli, aprobežojoties ar diapazonu no 144 līdz 256 voltiem. Ja šī vērtība ir mazāka par 144 vai lielāka par 256 voltiem, sāk darboties stabilizācijas otrais posms, kas samontēts uz e / m releja. Maksimālais regulēšanas diapazons ir no 105 līdz 280 voltiem.
