A „háromfázisú feszültségstabilizátor” elnevezésű egység egy összetett elektronikus eszköz, amely lehetővé teszi a kimeneti teljesítmény megfelelő szinten tartását. Ezeknek a termékeknek a szükségességét a 380 V-os tápegység instabilitása okozza, amelynek ingadozása néha veszélyes értékeket ér el. Stabilizátorok telepítésekor meg lehet védeni az ahhoz csatlakoztatott ipari és háztartási berendezéseket, amelyek gyakran meghibásodnak a határértékeket meghaladó feszültség miatt.
Tervezési jellemzők
Tervezésük szerint a háromfázisú stabilizátor három egyfázisú egyfázisú modul, közös vezérlő és megfigyelő áramkörrel. Az ilyen eszközök két verziója ismert:
- Az első esetben ez egy egyetlen kivitel, amely három független stabilizáló áramkört tartalmaz.
- A második lehetőség három azonos egyfázisú stabilizátor, amelyek a "csillag" séma szerint vannak összekapcsolva és modulok formájában helyezve egyetlen állványba.
Az első verziót alacsony fogyasztású fogyasztók kiszolgálására használják, és viszonylag olcsó. De komoly problémákkal kell fizetnie érte, amelyek a működése során lehetséges. Ha a 3 séma egyike meghiúsul, a teljes szerkezetet meg kell javítani vagy teljesen frissíteni kell. A második módosítást (független modulokkal rendelkező állvány formájában) megnövekedett funkcionalitás jellemzi, amely lehetővé teszi, hogy ne szakítsa meg az áramellátást az egyik fázisvezeték meghibásodása esetén. Ebben az esetben a feszültséget közvetlenül a kimenetre kell alkalmazni, megkerülve a probléma modult.
Bármely modifikáció csatlakoztatásának egyik jellemzője, hogy külön-külön fázisszolgáltatást kell biztosítani az egyes konverterekhez, miközben a működési nulla továbbra is általános. Ezen túlmenően ezen eszközök házai szükségszerűen csatlakoznak az ipari létesítményben rendelkezésre álló földelési körhöz.
A 380 V-os feszültségstabilizátorok vezérlő és megfigyelő áramköre egy speciális algoritmus szerint működik, amely nem csak a kimeneti feszültség értékének beállítását teszi lehetővé, hanem a készüléket az alábbi vészhelyzetekben is kikapcsolhatja:
- a kritikus szint alatt vagy felett lévő fázisok egyikének feszültségértéke;
- a konverter modulok beállító elemeinek hőmérséklete meghaladja az előre meghatározott küszöböt;
- erős fázis-egyensúlyhiányt figyeltünk meg a fogyasztási mintában.
Az egyenetlen terhelésű üzemmódra egy fáziskiegyenlítődés jellemző, amikor a fázis feszültség értéke a transzformátor semleges nullapontja felé tolódik el.
Védőelemként a rakomány lekapcsolása vészhelyzet esetén a készülékbe épített 4 pólusú megszakítót használják. A háromfázisú stabilizátort kívülről függőlegesen szerelt padlószerkezetként tervezték. A vezérlőkön kívül az előlapon feszültségjelzők is vannak, mutató voltmérők vagy modern digitális kijelzők formájában.
A munka alapelve és a hatály
Bármely stabilizátor célja a kimeneti feszültség egy adott szinten tartása. A működés elvének megértéséhez először meg kell ismerkednie a belső eszköz alábbi jellemzőivel:
- a legtöbb stabilizátor alapja egy transzformátor-transzformátor, a kimeneten beállítható fordulatszámmal, amely lehetővé teszi a rajtuk lévő feszültség egyik vagy másik irányba történő megváltoztatását;
- mindaddig, amíg a bemeneti értékek megfelelnek a névlegesnek, normál 220 V-ot vesznek a kimeneti tekercsről;
- ha a bemeneti feszültség felfelé vagy lefelé változott, akkor a stabilizátorba beépített vezérlő feldolgozza a különbséget, és vezérlőjelet ad egy speciális motormechanizmus számára;
- ez utóbbi a kívánt irányba mozgatja a feszültség-eltávolító motort, beállítva a kimeneti feszültséget, amíg eléri a névleges értékét.
Az ipar által gyártott stabilizáló készülékek modelljei között megkülönböztethetők a sima és lépcsőzetes beállítású modellek.
A háromfázisú stabilizátorok köre nagyon széles. Az áramellátó áramkörökbe nemcsak a gyártásban, hanem otthon is telepítik őket, főleg magán- és külvárosi házakban. A háztartási igényeket kielégítő stabilizáló eszközöket általában alacsony fogyasztásmérő jellemzi, 30-50 kW-ra korlátozva. Az energiaigényesebb egységeket (100 kW-ig) gyakran telepítik a városi hivatalokba, a külvárosi falvakba, valamint a kisvállalkozásokba.
A személyes nyári tartózkodáshoz elegendő egy olyan eszköz, amely garantálja az 50-70 kW-os kimenő teljesítmény elérését. A 100 kW-nál nagyobb bejelentett teljesítményű stabilizátorok ipari terveit a gyárak üzleteiben, az orvosi intézményekben, valamint a kiállítási helyekben és a bevásárlóközpontokban telepítik. A magas páratartalom mellett működő feszültségszigetelő készülékek iránti igény speciális orvosi létesítményekben, laboratóriumokban és kutatóközpontokban található.
A háromfázisú stabilizátorok típusai
Az ipar számos stabilizátor-modifikáció gyártását indította el, amelyeket háromfázisú hálózatokban való működésre terveztek. Az ilyen egységek fő típusainak felsorolása:
- relé és tirisztor eszközök;
- elektromechanikus stabilizátorok;
- ferroresonáns és invertor modellek;
- hibrid készülékek.
E pozíciók mindegyikét külön meg kell vizsgálni.
Relé és tirisztor minták
A reléberendezésekben elektromágneses relék használják a beépített transzformátor kimeneti tekercsének fordulatszámának váltására. Az ebbe az osztályba tartozó rendszerek megkülönböztethetők elegendő sebességgel és kényelmesek a működtetés és karbantartás szempontjából. A kapcsolás mechanikai jellege miatt azonban nem elég tartósak (a relé válasz erőforrása korlátozott). Ugyanakkor a reléegységek kimeneti indikátorainak pontossága a gyakorlati igényekhez nem elegendő.
A tirisztoros készülékek nem tartalmaznak mechanikus érintkezőket, mivel kapcsolási áramkörük félvezető eszközökön alapul. Emiatt a stabilizátor megbízhatóságának és tartósságának mutatói hirtelen növekednek, és az erőforrás szinte korlátlan. A modern elektronikus alkatrészek korszerűsített gyártásának köszönhetően egy ilyen eszköz költsége alacsony.
Elektromechanikus modellek
Az ilyen típusú egységekben a kimeneti feszültséget az áramgyűjtő kefék mechanikus mozgatásával lehet beállítani, amely a beépített szervohajtás része. 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 a munka során;
- alacsony tehetetlenség (a készüléknek nincs ideje reagálni a bemeneti feszültség hirtelen változására).
Az elektromechanikus eszközök pozitív minősége a kimeneti indikátorok (feszültség és teljesítmény) beállításának nagy pontossága.
Ferroresonáns stabilizátorok
Ez a típusú stabilizáló eszköz hasonlít a hagyományos transzformátormodellekre, amelyekben a mágneses áramkör kifejezett aszimmetriájú. Ez eltér a nemlineáris mágneses jellemzőkkel rendelkező szokásos konstrukcióktól. Ezen egységek jelentős hátránya az alacsony energiahatékonyság.Ezen túlmenően, ha nagy áramterheléseket kell szabályozni, akkor a lineáris induktor jelentős méretű.
Az eszköz méretének és súlyának csökkentése érdekében egy kondenzátort vezetünk be, amelynek eredményeként a mágneses áramkör rezonancia tulajdonságokat szerez. Ezért ennek az egységnek a neve egy ferroresonáns szabályozó. Manapság ezt a típusú stabilizátort (valamint az elektromechanikai megfelelőjét) csak különleges esetekben használják. Hazai körülmények között ezeket a modern elektronikus eszközöket váltották fel, amelyeket invertereknek hívtak.
inverterek
Az inverter modelleket egy komplex elektronikus áramkör szerint építik fel, amely a bemeneti feszültség átalakításának több szakaszát tartalmazza. Ennek köszönhetően szinte tökéletes szabályozót lehet előállítani, amely lehetővé teszi a kimeneti szint olyan pontossággal történő fenntartását, amely a többi stabilizátor számára elérhetetlen. A megengedett bemeneti rezgések tartománya kibővül, és a vezérlés sebességét csak a kimeneti kulcs elemek (nagyfrekvenciás tranzisztorok) sebessége korlátozza. Az elektronikus alkatrészek egyetlen hátránya a magas költségek.
Hibrid eszközök
Ez a fajta stabilizáló eszköz viszonylag nemrégiben (2012-ben) jelent meg a piacon. Tervezésének alapja egy mechanikus szabályozó, amely két relé típusú konvertert tartalmaz. Normál módban csak az elektromechanikus eszköz működik, és további csomópontok lépnek hatályba, amikor a fő modul már nem képes megbirkózni a funkcióival.
A kimeneten az optimális szint fenntartásának képtelensége általában túl alacsony vagy túl magas bemeneti feszültséggel nyilvánul meg, amelyet a 144 és 256 V frekvenciatartomány korlátoz. Ha ez az érték kisebb, mint 144 vagy nagyobb, mint 256 V, akkor az elektronikus relén összeszerelt második stabilizációs szakasz működni kezd. A maximális beállítási tartomány 105 és 280 V között lehet.
