Bộ phận được gọi là bộ ổn áp điện áp ba pha, là một thiết bị điện tử phức tạp cho phép bạn duy trì công suất đầu ra ở mức phù hợp. Nhu cầu đối với các sản phẩm này là do sự không ổn định của nguồn điện 380 V, sự dao động đôi khi đạt đến các giá trị nguy hiểm. Khi lắp đặt bộ ổn định, có thể bảo vệ các thiết bị công nghiệp và gia dụng được kết nối với nó, thường bị hỏng do điện áp vượt quá giá trị giới hạn.
Đặc điểm thiết kế
Theo thiết kế của họ, bộ ổn định ba pha là ba mô-đun một pha một pha với mạch điều khiển và giám sát chung. Hai phiên bản của các thiết bị như vậy được biết đến:
- Trong trường hợp đầu tiên, đây là một thiết kế duy nhất, bao gồm ba mạch ổn định độc lập.
- Tùy chọn thứ hai là ba bộ ổn định một pha giống hệt nhau, được kết nối theo sơ đồ "sao" và được đặt ở dạng mô-đun trong một giá đỡ.
Phiên bản đầu tiên được sử dụng để phục vụ người tiêu dùng năng lượng thấp và tương đối rẻ. Nhưng bạn phải trả tiền cho nó với các vấn đề nghiêm trọng có thể xảy ra trong quá trình hoạt động. Nếu một trong 3 sơ đồ thất bại, toàn bộ cấu trúc phải được sửa chữa hoặc cập nhật hoàn toàn. Sửa đổi thứ hai (dưới dạng giá đỡ với các mô-đun độc lập) được đặc trưng bởi chức năng tăng, cho phép không làm gián đoạn nguồn cung cấp trong trường hợp hỏng một trong các dòng pha. Trong trường hợp này, điện áp được áp dụng trực tiếp vào đầu ra, bỏ qua mô-đun vấn đề.
Một tính năng của việc kết nối bất kỳ sửa đổi nào là cung cấp pha riêng cho từng bộ chuyển đổi, trong khi số 0 hoạt động của chúng vẫn phổ biến. Ngoài ra, vỏ của các thiết bị này nhất thiết phải được kết nối với mạch nối đất có sẵn tại cơ sở công nghiệp.
Mạch điều khiển và giám sát của bộ ổn áp điện áp 380 V hoạt động theo một thuật toán đặc biệt cho phép không chỉ điều chỉnh điện áp đầu ra mà còn tắt thiết bị trong các trường hợp khẩn cấp sau:
- giá trị điện áp của một trong các pha dưới hoặc trên mức tới hạn;
- nhiệt độ của các phần tử điều chỉnh của các mô-đun chuyển đổi vượt quá ngưỡng xác định trước;
- sự mất cân bằng pha mạnh được phát hiện trong mô hình tiêu thụ.
Mất cân bằng pha là đặc trưng của chế độ vận hành với tải không đều, khi các giá trị điện áp pha được dịch chuyển về 0 của trung tính máy biến áp.
Là một yếu tố bảo vệ, ngắt kết nối tải trong trường hợp khẩn cấp, một bộ ngắt mạch 4 cực được tích hợp trong thiết bị được sử dụng. Bộ ổn định 3 pha được thiết kế bên ngoài như một cấu trúc sàn được gắn theo chiều dọc. Ngoài các điều khiển, các chỉ báo điện áp được hiển thị trên bảng mặt trước của nó, được chế tạo dưới dạng vôn kế con trỏ hoặc chỉ báo kỹ thuật số hiện đại.
Nguyên tắc làm việc và phạm vi
Mục đích của bất kỳ bộ ổn định nào là duy trì điện áp đầu ra ở một mức nhất định. Để hiểu nguyên lý hoạt động của nó, trước tiên bạn cần làm quen với các tính năng sau của thiết bị nội bộ:
- cơ sở của hầu hết các chất ổn định là một máy biến áp biến áp với số vòng quay có thể điều chỉnh ở đầu ra, cho phép bạn thay đổi điện áp trên chúng theo hướng này hay hướng khác;
- miễn là các số đọc đầu vào tương ứng với danh nghĩa, 220 volt bình thường được lấy từ cuộn dây đầu ra;
- nếu điện áp đầu vào thay đổi tăng hoặc giảm, bộ điều khiển được tích hợp trong bộ ổn định sẽ xử lý chênh lệch và cung cấp tín hiệu điều khiển cho một cơ chế động cơ đặc biệt;
- cái sau di chuyển động cơ của bộ tách điện áp theo hướng mong muốn, điều chỉnh điện áp đầu ra cho đến khi nó đạt đến giá trị danh nghĩa của nó.
Trong số các mô hình thiết bị ổn định được sản xuất bởi ngành công nghiệp, các mô hình với sự điều chỉnh trơn tru và điều chỉnh bước được phân biệt.
Phạm vi của chất ổn định ba pha khá rộng. Chúng được lắp đặt trong các mạch cung cấp điện không chỉ trong sản xuất, mà còn ở nhà, chủ yếu ở nhà riêng và ngoại ô. Thiết bị ổn định cho nhu cầu trong nước, theo quy luật, được đặc trưng bởi một chỉ báo công suất thấp, giới hạn ở 30-50 kW. Các đơn vị sử dụng nhiều năng lượng hơn (lên đến 100 kW) thường được lắp đặt tại các văn phòng thành phố, ở các làng ngoại ô, cũng như trong các doanh nghiệp nhỏ.
Đối với nhà ở mùa hè cá nhân, một thiết bị đảm bảo có được công suất đầu ra lên tới 50-70 mã lực là khá đủ. Các thiết kế công nghiệp của chất ổn định có công suất hơn 100 kW được lắp đặt tại các cửa hàng của các nhà máy, trong các tổ chức y tế, cũng như tại các địa điểm triển lãm và trong các trung tâm mua sắm. Các thiết bị cách ly điện áp hoạt động trong điều kiện độ ẩm cao đang có nhu cầu tại các cơ sở y tế, phòng thí nghiệm và trung tâm nghiên cứu chuyên ngành.
Các loại chất ổn định ba pha
Ngành công nghiệp đã đưa ra việc sản xuất một số lượng lớn các sửa đổi các chất ổn định được thiết kế để hoạt động trong các mạng ba pha. Danh sách các loại chính của các đơn vị đó:
- thiết bị rơle và thyristor;
- chất ổn định cơ điện;
- mô hình ferroresonant và invertor;
- thiết bị lai.
Mỗi vị trí này cần một sự xem xét riêng.
Mẫu rơle và thyristor
Trong các thiết bị rơle, rơle điện từ được sử dụng để chuyển đổi các vòng của cuộn dây đầu ra của máy biến áp tích hợp. Các hệ thống của lớp này được phân biệt bởi tốc độ đủ và thuận tiện trong vận hành và bảo trì. Tuy nhiên, do tính chất cơ học của chuyển mạch, chúng không đủ bền (tài nguyên đáp ứng rơle bị hạn chế). Đồng thời, độ chính xác của việc điều chỉnh các chỉ số đầu ra cho các đơn vị rơle là không đủ cho nhu cầu thực tế.
Các thiết bị thyristor không chứa các tiếp điểm cơ học, vì mạch chuyển mạch của chúng dựa trên các thiết bị bán dẫn. Do đó, các chỉ số về độ tin cậy và độ bền của bộ ổn định tăng mạnh và tài nguyên gần như không giới hạn. Nhờ sản xuất hợp lý 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 loại này, điện áp đầu ra được điều chỉnh bằng chuyển động cơ học của bàn chải collector hiện tại, là một phần của ổ servo tích hợp. Điều này giải thích tốc độ điều chỉnh thấp của tham số đầu ra, không vượt quá 15 volt mỗi giây. Những nhược điểm khác của các thiết bị này bao gồm:
- tiếng ồn quá mức;
- châm ngòi mạnh mẽ trong quá trình làm việc;
- quán tính thấp (thiết bị không có thời gian để đáp ứng với những thay đổi đột ngột của điện áp đầu vào).
Một 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 sắt
Loại thiết bị ổn định này giống với các mô hình máy biến áp thông thường, trong đó mạch từ có sự bất đối xứng rõ rệt. Điều này khác với các thiết kế tiêu chuẩn với các đặc tính từ tính phi tuyến tính. Một nhược điểm đáng kể của các đơn vị này là hiệu quả năng lượng thấp.Ngoài ra, nếu cần phải điều khiển tải dòng lớn, cuộn cảm tuyến tính 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 các đặc tính cộng hưởng. Do đó tên của đơn vị này là một chất điều hòa sắt từ. Ngày nay, loại chất ổn định này (cũng như đối tác điện cơ của nó) chỉ được sử dụng trong các trường hợp đặc biệt. Trong điều kiện trong nước, chúng được thay thế bằng các thiết bị điện tử hiện đại được gọi là bộ biến tần.
Biến tần
Các mô hình biến tần được xây dựng theo một mạch điện tử phức tạp bao gồm một số giai đoạn chuyển đổi điện áp đầu vào. Nhờ điều này, có thể có được một bộ điều chỉnh gần như hoàn hảo, cho phép duy trì mức đầu ra với độ chính xác không thể đạt được cho các bộ ổn định khác. Phạm vi dao động đầu vào cho phép được mở rộng và tốc độ điều khiển chỉ bị giới hạn bởi tốc độ của các phần tử khóa đầu ra (bóng bán dẫn tần số cao). Hạn chế duy nhất của các thành phần điện tử là chi phí cao.
Thiết bị lai
Loại thiết bị ổn định này xuất hiện trên thị trường tương đối gần đây (năm 2012). Cơ sở của thiết kế của nó là một bộ điều chỉnh cơ, bao gồm hai bộ chuyển đổi loại rơle. Trong chế độ bình thường, chỉ có thiết bị cơ điện hoạt động và các nút bổ sung có hiệu lực khi mô-đun chính không còn có thể đối phó với các chức năng của nó.
Không có khả năng duy trì mức tối ưu ở đầu ra thường biểu hiện bằng điện áp đầu vào quá thấp hoặc quá cao, bị giới hạn bởi 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 rơle điện tử, bắt đầu hoạt động. Phạm vi điều chỉnh tối đa là từ 105 đến 280 volt.
