Устройството, наречено „трифазен стабилизатор на напрежението“, е сложно електронно устройство, което ви позволява да поддържате изходната мощност на правилното ниво. Необходимостта от тези продукти се причинява от нестабилността на захранването с мощност 380 V, колебанията на които понякога достигат опасни стойности. При инсталиране на стабилизатори е възможно да се защити свързаното към него промишлено и битово оборудване, което често се проваля поради напрежение, превишаващо граничните стойности.
Характеристики на дизайна
По своята конструкция трифазен стабилизатор са три еднофазни еднофазни модула с обща верига за контрол и наблюдение. Известни са две версии на такива устройства:
- В първия случай това е единична конструкция, която включва три независими стабилизационни вериги.
- Вторият вариант са три еднакви еднофазни стабилизатори, свързани по схемата "звезда" и поставени под формата на модули в един стелаж.
Първата версия се използва за обслужване на потребители с ниска мощност и е сравнително евтина. Но трябва да платите за това със сериозни проблеми, които са възможни по време на работата му. Ако една от 3-те схеми се провали, цялата структура трябва да бъде ремонтирана или напълно актуализирана. Втората модификация (под формата на стелаж с независими модули) се характеризира с повишена функционалност, която позволява да не се прекъсва захранването в случай на повреда на една от фазовите линии. В този случай напрежението се прилага директно към изхода, заобикаляйки проблемния модул.
Характеристика на свързването на всякакви модификации е отделно подаване на фази към всеки от преобразувателите, докато работната им нула остава обща. В допълнение, загражденията на тези устройства задължително са свързани към заземяващата верига, налична в промишленото съоръжение.
Веригата за контрол и мониторинг на стабилизатори на напрежение 380 V работи съгласно специален алгоритъм, който позволява не само да регулира стойността на изходното напрежение, но и да изключи устройството в следните аварийни случаи:
- стойността на напрежението на една от фазите под или над критичното ниво;
- температурата на настройващите елементи на модулите на преобразувателя надвишава предварително определен праг;
- в модела на потребление беше установен силен дисбаланс на фазата.
Фазовият дисбаланс е характерен за работен режим с неравномерен товар, когато стойностите на фазовото напрежение са изместени към нулата на неутралния трансформатор.
Като защитен елемент при изключване на товара при спешни случаи се използва 4-полюсен прекъсвач, вграден в устройството. 3-фазният стабилизатор е външно проектиран като вертикално монтирана подова конструкция. В допълнение към контролите, на предния му панел се показват индикатори за напрежение, направени под формата на показалец волтметри или съвременни цифрови индикатори.
Принцип на работа и обхват
Целта на всеки стабилизатор е да поддържа изходното напрежение на дадено ниво. За да разберете принципа на неговата работа, първо трябва да се запознаете със следните характеристики на вътрешното устройство:
- основата на повечето стабилизатори е трансформатор-трансформатор с регулируем брой завъртания на изхода, което ви позволява да промените напрежението върху тях в една или друга посока;
- стига входните показания да съответстват на номиналните, нормалните 220 волта се вземат от изходната намотка;
- ако входното напрежение се е променило нагоре или надолу, контролерът, вграден в стабилизатора, обработва разликата и предоставя контролен сигнал към специален двигателен механизъм;
- последният придвижва мотора за отстраняване на напрежението в желаната посока, регулирайки изходното напрежение, докато достигне номиналната си стойност.
Сред моделите на стабилизиращи устройства, произвеждани от индустрията, се отличават модели с плавно и стъпково регулиране.
Обхватът на трифазните стабилизатори е доста широк. Те се инсталират в електрически вериги за захранване не само в производството, но и у дома, главно в частни и крайградски домове. Стабилизиращите устройства за битови нужди, като правило, се характеризират с индикатор за ниска мощност, ограничен до 30-50 кВт. По-енергоемките блокове (до 100 кВт) често се инсталират в градските офиси, в крайградските села, както и в малките предприятия.
За лична лятна резиденция устройство, което гарантира получаване на изходна мощност до 50-70 кВт е напълно достатъчно. Индустриалните дизайни на стабилизатори с декларирана мощност над 100 кВт са инсталирани в магазините на фабрики, в медицински институции, както и в изложбени места и в търговски центрове. Устройствата, изолирани от напрежението, работещи при условия на висока влажност, са търсени в специализирани медицински заведения, лаборатории и изследователски центрове.
Видове трифазни стабилизатори
Индустрията стартира производството на голям брой модификации на стабилизатори, предназначени за работа в трифазни мрежи. Списъкът на основните видове такива единици:
- релейни и тиристорни устройства;
- електромеханични стабилизатори;
- ферорезонансни и инверторни модели;
- хибридни уреди.
Всяка от тези позиции се нуждае от отделно разглеждане.
Реле и тиристорни проби
В релейните устройства се използват електромагнитни релета за превключване на завоите на изходната намотка на вградения трансформатор. Системите от този клас се отличават с достатъчна скорост и са удобни при работа и поддръжка. Поради механичния характер на превключването те не са достатъчно издръжливи (ресурсът на релейния отговор е ограничен). В същото време точността на регулиране на изходните индикатори за релейните единици е недостатъчна за практически нужди.
Тиристорните устройства не съдържат механични контакти, тъй като веригата им на превключване се основава на полупроводникови устройства. Поради това показателите за надеждност и издръжливост на стабилизатора се увеличават рязко, а ресурсът е почти неограничен. Благодарение на рационалното производство на съвременни електронни компоненти, цената на такова устройство е ниска.
Електромеханични модели
В единици от този тип изходното напрежение се регулира чрез механично движение на четките за колектор на ток, което е част от вграденото серво задвижване. Това обяснява ниската скорост на регулиране на изходния параметър, не по-голяма от 15 волта в секунда. Други недостатъци на тези устройства включват:
- прекомерен шум;
- силен искри по време на работа;
- ниска инерция (устройството няма време да реагира на резки промени във входното напрежение).
Положително качество на електромеханичните устройства е високата точност на настройка на изходните индикатори (напрежение и мощност).
Ферорезонансни стабилизатори
Този тип стабилизиращо устройство прилича на конвенционални модели трансформатори, при които магнитната верига има изразена асиметрия. Това се различава от стандартните дизайни с нелинейни магнитни характеристики. Значителен недостатък на тези агрегати е тяхната ниска енергийна ефективност.Освен това, ако е необходимо да се контролират големи токови натоварвания, линейният индуктор се получава със значителни размери.
За да се намали размерът и теглото на устройството, в него се въвежда кондензатор, благодарение на който магнитната верига придобива резонансни свойства. Оттук и името на това устройство е ферорезонансен регулатор. Днес този тип стабилизатори (както и неговият електромеханичен колега) се използва само в специални случаи. В домашни условия те бяха заменени от съвременни електронни устройства, наречени инвертори.
Инвертори
Инверторните модели са изградени според сложна електронна схема, която включва няколко етапа на преобразуване на входното напрежение. Благодарение на това е възможно да се получи почти перфектен регулатор, който позволява да се поддържа нивото на изход с точност, непостижима за други стабилизатори. Обхватът на допустимите трептения на входа се разширява, а скоростта на управление се ограничава само от скоростта на изходните ключови елементи (високочестотни транзистори). Единственият недостатък на електронните компоненти е високата им цена.
Хибридни устройства
Този тип стабилизиращи устройства се появи на пазара сравнително наскоро (през 2012 г.). Основата на дизайна му е механичен регулатор, който включва два релейни преобразувателя. В нормален режим работи само електромеханичното устройство, а допълнителни възли влизат в сила, когато основният модул вече не може да се справи със своите функции.
Невъзможността да се поддържа оптималното ниво на изхода обикновено се проявява с твърде ниски или твърде високи входни напрежения, ограничени от диапазон от 144 до 256 волта. Ако тази стойност е по-малка от 144 или по-висока от 256 Волта, вторият стабилизиращ етап, сглобен на електронно реле, започва да работи. Максималният диапазон на регулиране е от 105 до 280 волта.
