الوحدة التي تسمى "مثبت الجهد ثلاثي الطور" هي جهاز إلكتروني معقد يسمح لك بالحفاظ على طاقة الإخراج عند المستوى الصحيح. يرجع سبب الحاجة إلى هذه المنتجات إلى عدم استقرار إمدادات الطاقة 380 فولت ، والتي تصل تقلباتها في بعض الأحيان إلى قيم خطيرة. عند تثبيت المثبتات ، من الممكن حماية المعدات الصناعية والمنزلية المتصلة بها ، والتي غالبًا ما تفشل بسبب الجهد الذي يتجاوز القيم الحدية.
ميزات التصميم
من خلال تصميمها ، فإن المثبت ثلاثي الطور هو ثلاث وحدات أحادية الطور أحادية الطور مع دائرة تحكم ومراقبة مشتركة. يُعرف إصداران من هذه الأجهزة:
- في الحالة الأولى ، هذا تصميم واحد ، يتضمن ثلاث دوائر تثبيت مستقلة.
- الخيار الثاني هو ثلاثة مثبتات متطابقة أحادية الطور ، متصلة وفقًا لمخطط "النجم" وتوضع على شكل وحدات في رف واحد.
يتم استخدام الإصدار الأول لخدمة المستهلكين منخفضي الطاقة وهو رخيص نسبيًا. ولكن عليك أن تدفع ثمنها مع المشاكل الخطيرة المحتملة أثناء عملها. إذا فشل أحد المخططات الثلاثة ، فيجب إصلاح الهيكل بأكمله أو تحديثه بالكامل. يتميز التعديل الثاني (على شكل رف مع وحدات مستقلة) بزيادة الوظائف ، مما يسمح بعدم مقاطعة إمدادات الطاقة في حالة فشل أحد خطوط الطور. في هذه الحالة ، يتم تطبيق الجهد على الإخراج مباشرة ، متجاوزًا وحدة المشكلة.
ميزة ربط أي تعديلات هي توريد طور منفصل لكل من المحولات ، في حين أن صفر العمل بالنسبة لهم لا يزال شائعًا. بالإضافة إلى ذلك ، فإن حاويات هذه الأجهزة متصلة بالضرورة بالحلقة الأرضية المتاحة في المنشأة الصناعية.
تعمل دائرة التحكم والمراقبة لمثبتات جهد 380 فولت وفقًا لخوارزمية خاصة تسمح ليس فقط بتعديل جهد الخرج ، ولكن أيضًا لإيقاف تشغيل الجهاز في حالات الطوارئ التالية:
- قيمة الجهد لإحدى المراحل أدناه أو فوق المستوى الحرج ؛
- تتجاوز درجة حرارة عناصر الضبط لوحدات المحول عتبة محددة مسبقًا ؛
- تم الكشف عن اختلال طور قوي في نمط الاستهلاك.
إن اختلال التوازن الطوري هو سمة من سمات وضع التشغيل بحمل غير متساوٍ ، عندما يتم تحويل قيم جهد الطور نحو الصفر للمحول المحايد.
كعنصر وقائي ، يتم فصل قاطع الدائرة المدمج في الوحدة من خلال فصل الحمل في حالة الطوارئ. تم تصميم المثبت ثلاثي الطور خارجيًا كهيكل أرضي مركب عموديًا. بالإضافة إلى عناصر التحكم ، يتم عرض مؤشرات الجهد على اللوحة الأمامية ، مصنوعة في شكل الفولتميتر المؤشر أو المؤشرات الرقمية الحديثة.
مبدأ العمل والنطاق
الغرض من أي مثبت هو الحفاظ على جهد الخرج عند مستوى معين. لفهم مبدأ تشغيله ، تحتاج أولاً إلى التعرف على الميزات التالية للجهاز الداخلي:
- أساس معظم المثبتات هو محول محول مع عدد قابل للتعديل من الدورات عند الإخراج ، مما يسمح لك بتغيير الجهد عليها في اتجاه واحد أو آخر ؛
- طالما أن قراءات الإدخال تتوافق مع القيمة الاسمية ، يتم أخذ 220 فولت عادي من لف الخرج ؛
- إذا تغير جهد الدخل لأعلى أو لأسفل ، فإن وحدة التحكم المضمنة في المثبت تقوم بمعالجة الفرق وتوفر إشارة تحكم لآلية محرك خاصة ؛
- يقوم الأخير بتحريك محرك متجرد الجهد في الاتجاه المطلوب ، وتعديل جهد الخرج حتى يصل إلى قيمته الاسمية.
من بين نماذج أجهزة التثبيت التي تنتجها الصناعة ، تتميز النماذج ذات الضبط السلس والدرج.
نطاق المثبتات ثلاثية الطور واسع للغاية. يتم تثبيتها في دوائر إمدادات الطاقة ليس فقط في الإنتاج ، ولكن أيضًا في المنزل ، بشكل رئيسي في المنازل الخاصة والضواحي. تتميز أجهزة استقرار الاحتياجات المحلية ، كقاعدة عامة ، بمؤشر طاقة منخفض ، يقتصر على 30-50 كيلو واط. غالبًا ما يتم تثبيت المزيد من الوحدات كثيفة الاستخدام للطاقة (حتى 100 كيلووات) في مكاتب المدينة ، في قرى الضواحي ، وكذلك في الشركات الصغيرة.
بالنسبة إلى الإقامة الصيفية الشخصية ، فإن الجهاز الذي يضمن الحصول على طاقة خرج تصل إلى 50-70 كيلووات يكفي تمامًا. يتم تثبيت التصميمات الصناعية للمثبتات التي تبلغ قدرتها المعلنة أكثر من 100 كيلو وات في محلات المصانع والمؤسسات الطبية وكذلك في أماكن المعارض ومراكز التسوق. الأجهزة المعزولة للجهد الكهربائي التي تعمل في ظروف رطوبة عالية مطلوبة في المرافق الطبية المتخصصة والمختبرات ومراكز البحث.
أنواع المثبتات ثلاثية الطور
أطلقت الصناعة إنتاج عدد كبير من التعديلات للمثبتات المصممة للتشغيل في شبكات ثلاثية الطور. قائمة الأنواع الرئيسية لهذه الوحدات:
- أجهزة التتابع والثايرستور ؛
- المثبتات الكهروميكانيكية.
- نماذج الرعب والعاكس ؛
- الأجهزة الهجينة.
كل من هذه المواقف تحتاج إلى دراسة منفصلة.
عينات التتابع و الثايرستور
في أجهزة الترحيل ، يتم استخدام المرحلات الكهرومغناطيسية لتبديل لفات ملف الإخراج للمحول المدمج. تتميز أنظمة هذه الفئة بالسرعة الكافية وهي ملائمة في التشغيل والصيانة. ومع ذلك ، نظرًا للطبيعة الميكانيكية للتبديل ، فهي ليست دائمة بما يكفي (مورد استجابة التتابع محدود). في الوقت نفسه ، دقة ضبط مؤشرات المخرجات لوحدات الترحيل غير كافية للاحتياجات العملية.
لا تحتوي أجهزة الثايرستور على جهات اتصال ميكانيكية ، حيث تعتمد دارات التحويل الخاصة بها على أجهزة أشباه الموصلات. ونتيجة لذلك ، تزداد مؤشرات الموثوقية والمتانة للمثبت بشكل حاد ، والمورد غير محدود تقريبًا. بفضل الإنتاج المبسط للمكونات الإلكترونية الحديثة ، فإن تكلفة هذا الجهاز منخفضة.
النماذج الكهروميكانيكية
في الوحدات من هذا النوع ، يتم تعديل جهد الخرج عن طريق الحركة الميكانيكية لفرش المجمع الحالية ، والتي تعد جزءًا من محرك سيرفو مدمج. يفسر هذا المعدل المنخفض لتنظيم معلمة الإخراج ، التي لا تتجاوز 15 فولت في الثانية. تشمل العيوب الأخرى لهذه الأجهزة:
- ضوضاء مفرطة
- شرارة قوية أثناء العمل ؛
- القصور الذاتي المنخفض (ليس لدى الجهاز وقت للاستجابة للتغيرات المفاجئة في جهد الدخل).
إن الجودة الإيجابية للأجهزة الكهروميكانيكية هي الدقة العالية في ضبط مؤشرات المخرجات (الجهد والقدرة).
مثبتات الرعب
يشبه هذا النوع من جهاز التثبيت نماذج المحولات التقليدية ، حيث تحتوي الدائرة المغناطيسية على عدم تناسق واضح. هذا يختلف عن التصاميم القياسية ذات الخصائص المغناطيسية غير الخطية. عيب كبير في هذه الوحدات هو انخفاض كفاءة الطاقة.بالإضافة إلى ذلك ، إذا كان من الضروري التحكم في الأحمال الحالية الكبيرة ، يتم الحصول على المحرِّض الخطي بحجم كبير.
لتقليل حجم ووزن الجهاز ، يتم إدخال مكثف فيه ، والذي تكتسب بموجبه الدائرة المغناطيسية خصائص الرنين. وبالتالي فإن اسم هذه الوحدة هو منظم للخطأ. اليوم ، يتم استخدام هذا النوع من المثبتات (وكذلك نظائرها الكهروميكانيكية) فقط في حالات خاصة. في الظروف المحلية ، تم استبدالها بأجهزة إلكترونية حديثة تسمى العاكسون.
العاكسون
تم بناء نماذج العاكس وفقًا لدائرة إلكترونية معقدة تتضمن عدة مراحل من تحويل جهد الدخل. بفضل هذا ، من الممكن الحصول على منظم مثالي تقريبًا ، والذي يسمح بالحفاظ على مستوى الإخراج بدقة لا يمكن تحقيقها للمثبتات الأخرى. يتم توسيع نطاق تذبذبات الإدخال المسموح بها ، وسرعة التحكم محدودة فقط بواسطة سرعة عناصر مفتاح الإخراج (الترانزستورات عالية التردد). العيب الوحيد للمكونات الإلكترونية هو تكلفتها العالية.
الأجهزة الهجينة
ظهر هذا النوع من أجهزة التثبيت في السوق مؤخرًا نسبيًا (في عام 2012). أساس تصميمه هو منظم ميكانيكي ، يتضمن محولين من نوع التتابع. في الوضع العادي ، يعمل الجهاز الكهروميكانيكي فقط ، وتصبح العقد الإضافية سارية المفعول عندما لا تعود الوحدة الرئيسية قادرة على التعامل مع وظائفها.
عادة ما تتجلى عدم القدرة على الحفاظ على المستوى الأمثل عند الإخراج مع جهد إدخال منخفض جدًا أو مرتفع جدًا ، مقيدًا بنطاق من 144 إلى 256 فولت. إذا كانت هذه القيمة أقل من 144 أو أعلى من 256 فولت ، تبدأ مرحلة التثبيت الثانية ، المجمعة على مرحل إلكتروني ، في العمل. نطاق التعديل الأقصى هو من 105 إلى 280 فولت.
