Bộ phận được gọi là “ổn áp ba pha” là một thiết bị điện tử phức tạp cho phép bạn duy trì các thông số công suất đầu ra ở mức mong muốn. Sự cần thiết đối với các sản phẩm này là do sự không ổn định của nguồn điện lưới 380 volt, sự dao động của chúng đôi khi đạt đến giá trị nguy hiểm. Khi lắp đặt ổn áp, có thể cứu các thiết bị công nghiệp và gia dụng kết nối với nó thường bị hỏng hóc do điện áp vượt quá giá trị giới hạn.
Các tính năng thiết kế
Theo thiết kế của nó, ổn áp ba pha là ba mô-đun một pha cùng loại với một mạch điều khiển và giám sát chung. Có hai phiên bản đã biết của các thiết bị như vậy:
- Trong trường hợp đầu tiên, nó là một thiết kế duy nhất bao gồm ba mạch ổn định độc lập.
- Tùy chọn thứ hai bao gồm ba bộ ổn định một pha giống hệt nhau được kết nối theo sơ đồ "hình sao" và được đặt dưới dạng mô-đun trong một giá đỡ duy nhất.
Phiên bản đầu tiên được sử dụng để phục vụ người tiêu dùng năng lượng thấp và tương đối rẻ. Nhưng đối với điều này, bạn phải trả giá bằng các vấn đề nghiêm trọng có thể xảy ra trong quá trình hoạt động của nó. Nếu một trong 3 phương án không thành công, toàn bộ kết cấu phải được sửa chữa hoặc làm mới hoàn toàn. Sửa đổi thứ hai (dưới dạng một giá đỡ với các mô-đun độc lập) được phân biệt bởi chức năng tăng lên, cho phép không làm gián đoạn nguồn điện trong trường hợp một trong các đường dây pha bị hỏng. Trong trường hợp này, điện áp được đặt trực tiếp vào đầu ra, bỏ qua mô-đun sự cố.
Một tính năng của việc kết nối bất kỳ sửa đổi nào là nguồn cung cấp pha riêng biệt cho mỗi bộ chuyển đổi, trong khi điểm không hoạt động vẫn phổ biến đối với chúng. Ngoài ra, vỏ của các thiết bị này phải được kết nối với vòng nối đất hiện có tại cơ sở công nghiệp.
Mạch điều khiển và giám sát của ổn áp 380 V hoạt động theo một thuật toán đặc biệt cho phép không chỉ điều chỉnh giá trị điện áp đầu ra mà còn có thể tắt máy trong những trường hợp khẩn cấp sau:
- giá trị điện áp của một trong các pha thấp hơn hoặc trên mức tới hạn;
- nhiệt độ của các phần tử điều khiển của các mô-đun chuyển đổi vượt quá ngưỡng đặt trước;
- một sự mất cân bằng pha mạnh đã được tìm thấy trong mạch tiêu thụ.
Mất cân bằng pha đặc trưng cho chế độ vận hành với tải không đồng đều, khi các giá trị của điện áp pha bị dịch chuyển về phía không của trung tính máy biến áp.
Cầu dao 4 cực được tích hợp trong thiết bị được sử dụng như một phần tử bảo vệ ngắt tải trong trường hợp khẩn cấp. Ổn áp 3 pha được thiết kế bên ngoài là một kết cấu sàn lắp đặt theo phương thẳng đứng. Trên bảng điều khiển phía trước của nó, ngoài các điều khiển, các chỉ báo điện áp được hiển thị, được thực hiện dưới dạng vôn kế quay số hoặc các chỉ số kỹ thuật số hiện đại.
Nguyên tắc hoạt động và phạm vi
- cơ sở của hầu hết các bộ ổn định là một bộ biến đổi-biến áp có số vòng dây có thể điều chỉnh được ở đầu ra, giúp có thể thay đổi điện áp trên chúng theo hướng này hay hướng khác;
- miễn là các số đọc ở đầu vào tương ứng với danh định, 220 vôn bình thường được lấy ra khỏi cuộn dây đầu ra;
- nếu điện áp đầu vào thay đổi lên hoặc xuống, bộ điều khiển tích hợp trong bộ ổn định sẽ xử lý sự khác biệt và gửi tín hiệu điều khiển đến một cơ cấu động cơ đặc biệt;
- sau đó di chuyển thanh trượt của bộ kéo điện áp theo hướng mong muốn, điều chỉnh điện áp đầu ra cho đến khi nó đạt đến giá trị danh định.
Trong số các mẫu thiết bị ổn định do ngành sản xuất, có mẫu có bộ phận điều khiển nhịp nhàng và theo từng bước.
Lĩnh vực ứng dụng của ổn áp ba pha khá rộng. Chúng được lắp đặt trong các mạch cung cấp điện không chỉ trong sản xuất mà còn ở gia đình, chủ yếu là các ngôi nhà tư nhân và nông thôn. Thông thường, các thiết bị ổn định cho nhu cầu gia đình có mức công suất thấp, giới hạn ở mức 30-50 kW. Các thiết bị sử dụng nhiều năng lượng hơn (lên đến 100 kW) thường được lắp đặt trong các văn phòng thành phố, các khu định cư ngoại ô, cũng như trong các doanh nghiệp nhỏ.
Đối với một dacha cá nhân, một thiết bị đảm bảo công suất đầu ra lên đến 50-70 kW là khá đủ. Các mẫu ổn áp công nghiệp có công suất công bố hơn 100 kw được lắp đặt trong các cửa hàng của nhà máy, trong các cơ sở y tế, cũng như tại các khu triển lãm và trung tâm mua sắm. Các thiết bị cách ly điện áp mạ, hoạt động trong điều kiện độ ẩm cao, đang được yêu cầu trong các cơ sở y tế chuyên ngành, phòng thí nghiệm và trung tâm khoa học.
Các loại ổn áp ba pha
Ngành công nghiệp đã bắt đầu sản xuất một số lượng lớn các sửa đổi của bộ ổn định được thiết kế để hoạt động trong mạng ba pha. Danh sách các loại đơn vị chính như vậy:
- thiết bị rơ le và thyristor;
- ổn áp cơ điện;
- mô hình ferroresonant và biến tần;
- thiết bị lai.
Mỗi vị trí này cần được xem xét riêng biệt.
Rơle và mẫu thyristor
Trong các thiết bị rơ le, rơ le điện từ được sử dụng để chuyển đổi lượt của cuộn dây đầu ra của máy biến áp được tích hợp sẵn. Các hệ thống thuộc loại này được đặc trưng bởi tốc độ vừa đủ và thuận tiện trong vận hành và bảo trì. Tuy nhiên, do tính chất cơ học của việc đóng cắt, chúng không đủ bền (nguồn lực tác động của rơle bị hạn chế). Đồng thời, độ chính xác của việc điều chỉnh các chỉ số đầu ra của các bộ rơ le không đủ cho nhu cầu thực tế.
Các thiết bị thyristor không chứa các tiếp điểm cơ học, vì mạch chuyển mạch của chúng được chế tạo trên cơ sở các thiết bị bán dẫn. Do đó, các chỉ số về độ tin cậy và độ bền của bộ ổn định được tăng lên đáng kể và tài nguyên thực tế là không giới hạn. Nhờ hoạt động tốt của các linh kiện điện tử hiện đại, giá thành của một thiết bị như vậy là thấp.
Mô hình cơ điện
Trong các đơn vị thuộc loại này, điện áp đầu ra được điều chỉnh bằng cách di chuyển cơ học các chổi của bộ thu dòng, là một phần của bộ truyền động servo tích hợp. Điều này giải thích tốc độ điều chỉnh thấp của thông số đầu ra, không vượt quá 15 Volts mỗi giây. Những nhược điểm khác của các thiết bị này bao gồm:
- tiếng ồn quá mức;
- phát ra tia lửa mạnh trong quá trình làm việc;
- quán tính thấp (thiết bị không có thời gian để đáp ứng với sự thay đổi đột ngột của điện áp đầu vào).
Chất lượng tích cực của các thiết bị cơ điện là độ chính xác cao của việc thiết lập các chỉ số đầu ra (điện áp và công suất).
Chất ổn định Ferroresonant
Loại thiết bị ổn định này giống như các mô hình máy biến áp thông thường, trong đó mạch từ có sự bất đối xứng rõ rệt. Đây là cách nó khác với các thiết kế điển hình có đặc tính từ tính phi tuyến. Một hạn chế đáng kể của các thiết bị này là hiệu suất năng lượng thấp.Ngoài ra, khi cần điều khiển tải dòng lớn, cuộn cảm đường dây thu được có kích thước đáng kể.
Để giảm kích thước và trọng lượng của thiết bị, một tụ điện được đưa vào nó, do đó mạch từ có được đặc tính cộng hưởng. Do đó, tên của đơn vị này - bộ điều chỉnh ferroresonant. Ngày nay, loại ổn áp này (giống như đối tác cơ điện của nó) chỉ được sử dụng trong những trường hợp đặc biệt. Trong cuộc sống hàng ngày, chúng đã được thay thế bởi các thiết bị điện tử hiện đại được gọi là biến tần.
Biến tần
Các mô hình biến tần được xây dựng theo một mạch điện tử phức tạp bao gồm một số bước để chuyển đổi điện áp đầu vào. Nhờ đó, có thể có được một bộ điều chỉnh gần như lý tưởng cho phép bạn duy trì mức đầu ra với độ chính xác không thể đạt được đối với các bộ ổn định khác. Phạm vi dao động đầu vào cho phép cũng đã được mở rộng và tốc độ điều khiển chỉ bị giới hạn bởi tốc độ của các phần tử chính đầu ra (bóng bán dẫn tần số cao). Hạn chế duy nhất của các đơn vị điện tử là giá thành cao.
Thiết bị lai
Loại thiết bị ổn định này xuất hiện trên thị trường tương đối gần đây (năm 2012). Cơ sở thiết kế của nó là một bộ điều chỉnh cơ học, bao gồm hai bộ chuyển đổi kiểu rơle. Ở chế độ bình thường, chỉ một thiết bị cơ điện hoạt động và các thiết bị bổ sung đi vào hoạt động khi mô-đun chính không còn có thể đáp ứng các chức năng của nó.
Không có khả năng duy trì mức tối ưu ở đầu ra thường biểu hiện khi điện áp đầu vào quá thấp hoặc quá cao, giới hạn trong phạm vi từ 144 đến 256 volt. Nếu giá trị này nhỏ hơn 144 hoặc cao hơn 256 Volts, giai đoạn ổn định thứ hai, được lắp ráp trên rơ le e / m, bắt đầu hoạt động. Phạm vi điều chỉnh tối đa là từ 105 đến 280 vôn.
