Kolmivaiheinen jännitestabilisaattori on monimutkainen elektroninen laite, jonka avulla voit pitää lähtötehon oikealla tasolla. Näiden tuotteiden tarve johtuu 380 V: n virtalähteen epävakaudesta, jonka vaihtelut saavuttavat joskus vaaralliset arvot. Asennettaessa stabilointiaineita on mahdollista suojata siihen kytketyt teollisuus- ja kotitalouslaitteet, jotka usein rikkoutuvat raja-arvojen ylittävän jännitteen vuoksi.
Suunnitteluominaisuuksia
Kolmivaiheinen stabilisaattori on rakenteeltaan kolme yksivaiheista yksivaihemoduulia, joilla on yhteinen ohjaus- ja valvontapiiri. Tällaisista laitteista tunnetaan kaksi versiota:
- Ensimmäisessä tapauksessa tämä on yksi malli, joka sisältää kolme itsenäistä vakautuspiiriä.
- Toinen vaihtoehto on kolme identtistä yksivaiheistabilisaattoria, kytkettynä "tähti" -järjestelmän mukaisesti ja sijoitettuna moduulien muodossa yhdelle telineelle.
Ensimmäistä versiota käytetään palvelemaan pienitehoisia kuluttajia ja se on suhteellisen halpa. Mutta sinun on maksettava siitä vakavien ongelmien kanssa, jotka ovat mahdollisia sen käytön aikana. Jos jokin kolmesta järjestelmästä epäonnistuu, koko rakenne on korjattava tai päivitettävä kokonaan. Toiselle muunnelmalle (itsenäisillä moduuleilla varustetun telineen muodossa) on ominaista lisääntynyt toiminnallisuus, joka sallii olla keskeyttämättä virtalähdettä, jos jokin vaihejohto vioittuu. Tässä tapauksessa jännite johdetaan lähtöön suoraan ohittamalla ongelmamoduuli.
Mahdollisten modifikaatioiden yhdistämisominaisuus on erillinen vaihesyöttö jokaiselle muuntimelle, kun taas niiden nollataso on yleinen. Lisäksi näiden laitteiden kotelot on välttämättä kytketty teollisuuslaitoksen maadoituspiiriin.
380 V: n jännitestabilointilaitteiden ohjaus- ja valvontapiiri toimii erityisen algoritmin mukaan, jonka avulla voidaan paitsi säätää lähtöjännitettä myös sammuttaa laite seuraavissa hätätapauksissa:
- jonkin kriittisen tason alapuolella tai yläpuolella olevan vaiheen jännitearvo;
- muuntajamoduulien säätöelementtien lämpötila ylittää ennalta määrätyn kynnyksen;
- kulutusmallissa havaittiin voimakas vaiheen epätasapaino.
Vaiheen epätasapaino on ominaista epämääräisen kuormituksen toimintamoodille, kun vaihejännitearvot siirtyvät kohti muuntajan nolla-arvoa.
Suojaelementinä kuorman irrottamiseksi hätätilanteessa käytetään yksikön sisäänrakennettua 4-napaista katkaisinta. 3-vaiheinen vakaaja on ulkoisesti suunniteltu pystysuoraan asennettavaksi lattiarakenteeksi. Ohjauslaitteiden lisäksi sen etupaneelissa näkyvät jännitteen osoittimet, jotka on tehty osoitusvolttimittarien tai nykyaikaisten digitaalisten ilmaisimien muodossa.
Työn periaate ja laajuus
Minkä tahansa stabilisaattorin tarkoituksena on pitää lähtöjännite tietyllä tasolla. Ymmärtääksesi sen toimintaperiaatteen sinun on ensin perehdyttävä seuraaviin sisäisen laitteen ominaisuuksiin:
- useimpien stabilointiaineiden perusta on muuntaja-muuntaja, jonka ulostulossa on säädettävä kierrosluku, jonka avulla voit muuttaa niiden jännitettä toiseen suuntaan;
- niin kauan kuin sisääntulolukemat vastaavat nimellisarvoa, normaalit 220 volttia otetaan lähtökäämityksestä;
- jos tulojännite on muuttunut ylös tai alas, stabilisaattoriin sisäänrakennettu ohjain käsittelee eron ja antaa ohjaussignaalin erityiselle moottorimekanismille;
- jälkimmäinen siirtää jännitteen strippausmoottoria haluttuun suuntaan säätämällä lähtöjännitettä, kunnes se saavuttaa nimellisarvonsa.
Alan tuottamien stabilointilaitteiden malleista erotetaan mallit, joissa on tasainen ja askelmainen säätö.
Kolmivaiheisten stabilointiaineiden soveltamisala on melko laaja. Ne asennetaan virransyöttöpiireihin paitsi tuotannossa, myös kotona, pääasiassa yksityisissä ja esikaupunkikoteissa. Kotitalouskäyttöön tarkoitettuihin stabilointilaitteisiin on yleensä ominaista alhaisen tehon ilmaisin, rajoitettu 30-50 kW: iin. Energiatehokkaampia yksiköitä (jopa 100 kW) asennetaan usein kaupunkitoimistoihin, esikaupunkikyliin ja pieniin yrityksiin.
Henkilökohtaiseen kesäasumiseen riittää laite, joka takaa lähtötehon saavuttamisen jopa 50-70 kW asti. Stabilisaattoreiden teollisuusmallit, joiden ilmoitettu teho on yli 100 kW, asennetaan tehtaiden kauppoihin, lääkäriasemiin sekä näyttelypaikkoihin ja ostoskeskuksiin. Korkean kosteuden olosuhteissa toimivia jänniteeristettyjä laitteita on kysytty erikoistuneissa lääketieteellisissä tiloissa, laboratorioissa ja tutkimuslaitoksissa.
Kolmivaiheisten stabilointiaineiden tyypit
Teollisuus on käynnistänyt suuren määrän stabilisaattoreiden muunnoksia, jotka on suunniteltu toimimaan kolmivaiheisissa verkoissa. Luettelo tällaisten yksiköiden päätyypeistä:
- rele- ja tiristorilaitteet;
- sähkömekaaniset stabilointiaineet;
- ferroresonanssi- ja invertterimallit;
- hybridilaitteet.
Jokainen näistä kannoista vaatii erillisen harkinnan.
Rele- ja tiristorinäytteet
Relelaitteissa sähkömagneettisia releitä käytetään kytkemään sisäänrakennetun muuntajan lähtökelan kierrokset. Tämän luokan järjestelmät eroavat toisistaan riittävällä nopeudella ja ovat käteviä toiminnassa ja ylläpidossa. Kytkimen mekaanisesta luonteesta johtuen ne eivät kuitenkaan ole riittävän kestäviä (relevastausresurssi on rajallinen). Samalla releyksiköiden lähtöindikaattorien säätämisen tarkkuus ei riitä käytännön tarpeisiin.
Tiristorilaitteet eivät sisällä mekaanisia koskettimia, koska niiden kytkentäpiiri perustuu puolijohdelaitteisiin. Tästä johtuen stabilointiaineen luotettavuuden ja kestävyyden indikaattorit nousevat voimakkaasti, ja resurssi on lähes rajaton. Nykyaikaisten elektronisten komponenttien virtaviivaisen tuotannon ansiosta tällaisen laitteen kustannukset ovat alhaiset.
Sähkömekaaniset mallit
Tämän tyyppisissä yksiköissä lähtöjännitettä säädetään virrankeräysharjojen mekaanisella liikkeellä, joka on osa sisäänrakennettua servoajoa. Tämä selittää lähtöparametrin alhaisen säätönopeuden, joka ei ylitä 15 volttia sekunnissa. Muita näiden laitteiden haittoja ovat:
- liiallinen melu;
- voimakas kipinöinti työn aikana;
- matala hitaus (laitteella ei ole aikaa reagoida tulojännitteen äkillisiin muutoksiin).
Sähkömekaanisten laitteiden positiivinen laatu on lähtöindikaattorien (jännitteen ja tehon) asettamisen korkea tarkkuus.
Ferroresonanttiset stabilointiaineet
Tämän tyyppinen stabilointilaite muistuttaa tavanomaisia muuntajamalleja, joissa magneettipiirillä on selvä epäsymmetria. Tämä eroaa tavallisista malleista, joilla on epälineaariset magneettiset ominaisuudet. Näiden yksiköiden merkittävä haitta on niiden alhainen tehonkulutus.Lisäksi, jos on tarpeen ohjata suuria virtakuormia, saadaan lineaarinen induktori, jonka koko on merkitsevä.
Laitteen koon ja painon pienentämiseksi siihen tuodaan kondensaattori, jonka seurauksena magneettinen piiri saa resonanssiominaisuuksia. Siksi tämän yksikön nimi on ferroresonanssisäädin. Nykyään tämän tyyppisiä stabilisaattoreita (samoin kuin sen sähkömekaanisia vastineita) käytetään vain erityistapauksissa. Kotimaisissa olosuhteissa ne korvattiin nykyaikaisilla elektronisilla laitteilla, joita kutsutaan inverttereiksi.
invertterit
Taajuusmuuttajamallit on rakennettu monimutkaisen elektronisen piirin mukaan, joka sisältää useita tulojännitteen muuntamisvaiheita. Tämän ansiosta on mahdollista saada lähes täydellinen säädin, joka mahdollistaa lähtötason ylläpitämisen tarkkuudella, jota ei voida saavuttaa muille stabilisaattoreille. Sallittujen tuloheilahteluiden alue laajenee, ja ohjausnopeutta rajoittaa vain lähtöavauselementtien (korkeataajuustransistoreiden) nopeus. Ainoa elektronisten komponenttien haitta on niiden korkeat kustannukset.
Hybridilaitteet
Tämän tyyppiset stabilointilaitteet ilmestyivät markkinoille melko hiljattain (vuonna 2012). Suunnittelun perusta on mekaaninen säädin, joka sisältää kaksi reletyyppistä muunninta. Normaalitilassa vain sähkömekaaninen laite toimii, ja lisäsolmut tulevat voimaan, kun päämoduuli ei enää pysty selviytymään toiminnoistaan.
Kyvyttömyys ylläpitää optimaalista tasoa ulostulossa ilmenee yleensä liian alhaisilla tai liian korkeilla tulojännitteillä, joita rajoittaa alue välillä 144-256 volttia. Jos tämä arvo on alle 144 tai suurempi kuin 256 volttia, toinen stabilointivaihe, joka on koottu elektroniseen releeseen, alkaa toimia. Suurin säätöalue on 105 - 280 volttia.
