Įrenginys, vadinamas „trifaziu įtampos stabilizatoriumi“, yra sudėtingas elektroninis prietaisas, leidžiantis išlaikyti reikiamą išėjimo galią. Šių gaminių poreikį lemia 380 V maitinimo šaltinio nestabilumas, kurio svyravimai kartais pasiekia pavojingas reikšmes. Įrengdami stabilizatorius, galite apsaugoti prie jo prijungtą pramoninę ir buitinę įrangą, kuri dažnai sugenda dėl įtampos, viršijančios ribines vertes.
Dizaino elementai
Pagal savo dizainą, trifazis stabilizatorius yra trys vienfaziai vienfaziai moduliai su bendra valdymo ir stebėjimo grandine. Yra žinomos dvi tokių įrenginių versijos:
- Pirmuoju atveju tai yra viena konstrukcija, kurią sudaro trys nepriklausomos stabilizavimo grandinės.
- Antrasis variantas yra trys vienodi vienfaziai stabilizatoriai, sujungti pagal „žvaigždės“ schemą ir sudėti modulių pavidalu į vieną stelažą.
Pirmoji versija naudojama mažo energijos vartojimo vartotojams ir yra palyginti pigi. Bet jūs turite mokėti už tai su didelėmis problemomis, kurios yra įmanomos jo veikimo metu. Jei viena iš 3 schemų sugenda, visa struktūra turi būti pataisyta arba visiškai atnaujinta. Antroji modifikacija (stovo su atskirais moduliais pavidalu) pasižymi padidintu funkcionalumu, kuris leidžia nenutraukti maitinimo, jei sugenda viena iš fazių linijų. Tokiu atveju įtampa tiesiogiai išvedama, apeinant problemos modulį.
Bet kokių modifikacijų prijungimo bruožas yra atskiras fazių tiekimas kiekvienam keitikliui, o jų darbinis nulis išlieka įprastas. Be to, šių prietaisų gaubtai būtinai yra sujungti su įžeminimo kontūru, kurį galima įsigyti pramonės objekte.
380 V įtampos stabilizatorių valdymo ir stebėjimo grandinė veikia pagal specialų algoritmą, leidžiantį ne tik reguliuoti išėjimo įtampą, bet ir išjungti įrenginį šiais avariniais atvejais:
- vienos iš fazių, esančių žemiau arba virš kritinio lygio, įtampos vertę;
- keitiklio modulių reguliavimo elementų temperatūra viršija iš anksto nustatytą ribą;
- nustatytas didelis vartojimo fazės fazių disbalansas.
Fazinis disbalansas būdingas darbo režimui su nelygia apkrova, kai fazės įtampos vertės pasislenka į transformatoriaus neutralės nulį.
Kaip apsauginis elementas, atjungiantis apkrovą avariniu atveju, naudojamas į įrenginį įmontuotas 4 polių jungiklis. Trifazis stabilizatorius išoriškai suprojektuotas kaip vertikaliai sumontuota grindų konstrukcija. Be valdiklių, priekiniame skydelyje rodomi įtampos indikatoriai, kurie yra rodyklės voltmetrų arba šiuolaikinių skaitmeninių indikatorių pavidalu.
Darbo principas ir apimtis
Bet kurio stabilizatoriaus paskirtis yra išlaikyti išėjimo įtampą tam tikru lygiu. Norėdami suprasti jo veikimo principą, pirmiausia turite susipažinti su šiomis vidinio įrenginio savybėmis:
- daugumos stabilizatorių pagrindas yra transformatorius-transformatorius su reguliuojamu apsisukimų skaičiumi išėjime, leidžiantį pakeisti jiems įtampa viena ar kita kryptimi;
- tol, kol įėjimo rodmenys atitinka nominalųjį, iš išvesties apvijos imami normalūs 220 voltų įtampa;
- jei įėjimo įtampa pasikeitė aukštyn arba žemyn, į stabilizatorių įmontuotas valdiklis apdoroja skirtumą ir perduoda valdymo signalą specialiam variklio mechanizmui;
- pastarasis juda įtampos nuėmiklio variklį norima linkme, sureguliuodamas išėjimo įtampą, kol ji pasiekia nominalią vertę.
Tarp pramonėje gaminamų stabilizavimo įtaisų modelių išsiskiria modeliai su sklandžiu ir pakopiniu reguliavimu.
Trifazių stabilizatorių spektras yra gana platus. Jie montuojami maitinimo grandinėse ne tik gamyboje, bet ir namuose, daugiausia privačiuose ir priemiesčio namuose. Buitiniams poreikiams skirti stabilizuojantys įtaisai, kaip taisyklė, pasižymi mažos galios indikatoriumi, ribotu iki 30-50 kW. Energijai imlesni įrenginiai (iki 100 kW) dažnai montuojami miesto įstaigose, priemiesčių kaimuose, taip pat mažose įmonėse.
Asmeninei vasaros nakvynei visiškai pakanka įrenginio, kuris garantuoja išėjimo galios iki 50–70 kW. Pramoniniai stabilizatorių projektiniai projektai, kurių deklaruojama galia didesnė kaip 100 kW, montuojami gamyklų parduotuvėse, medicinos įstaigose, taip pat parodų vietose ir prekybos centruose. Aukštos drėgmės sąlygomis veikiantys įtampos izoliuoti prietaisai yra paklausūs specializuotose medicinos įstaigose, laboratorijose ir tyrimų centruose.
Trifazių stabilizatorių tipai
Pramonė pradėjo gaminti daugybę stabilizatorių modifikacijų, skirtų veikti trifaziuose tinkluose. Pagrindinių tokių vienetų tipų sąrašas:
- relių ir tiristorių įtaisai;
- elektromechaniniai stabilizatoriai;
- ferorezonantų ir invertorių modeliai;
- hibridiniai prietaisai.
Kiekvieną iš šių pozicijų reikia atskirai apsvarstyti.
Relės ir tiristoriaus pavyzdžiai
Relių įtaisuose elektromagnetinės relės yra naudojamos įmontuoto transformatoriaus išėjimo ritės posūkiams perjungti. Šios klasės sistemos išsiskiria pakankamu greičiu ir yra patogios eksploatuojant ir prižiūrint. Tačiau dėl mechaninio perjungimo pobūdžio jie nėra pakankamai patvarūs (relės atsako ištekliai yra riboti). Tuo pačiu metu relių blokų išėjimo rodiklių reguliavimo tikslumas yra nepakankamas praktiniams poreikiams patenkinti.
Tiristoriaus įtaisuose nėra mechaninių kontaktų, nes jų perjungimo grandinė yra pagrįsta puslaidininkių įtaisais. Dėl šios priežasties stabilizatoriaus patikimumo ir ilgaamžiškumo rodikliai smarkiai padidėja, o išteklių yra beveik neribota. Dėl modernizuotų modernių elektroninių komponentų gamybos tokio įrenginio kaina yra maža.
Elektromechaniniai modeliai
Šio tipo vienetuose išėjimo įtampa sureguliuojama mechaniniu srovės kolektoriaus šepetėlių judėjimu, kuris yra įmontuoto servovariklio dalis. Tai paaiškina mažą išėjimo parametro reguliavimo greitį, neviršijantį 15 voltų per sekundę. Kiti šių prietaisų trūkumai:
- per didelis triukšmas;
- stiprus kibirkštis darbo metu;
- maža inercija (prietaisas neturi laiko reaguoti į staigius įvesties įtampos pokyčius).
Teigiama elektromechaninių prietaisų kokybė yra didelis išėjimo rodiklių (įtampos ir galios) nustatymo tikslumas.
Ferorezonantų stabilizatoriai
Šio tipo stabilizuojantis įtaisas primena įprastus transformatorių modelius, kuriuose magnetinė grandinė turi ryškią asimetriją. Tai skiriasi nuo standartinių dizainų su netiesinėmis magnetinėmis charakteristikomis. Reikšmingas šių blokų trūkumas yra mažas jų efektyvumas.Be to, jei reikia valdyti dideles srovės apkrovas, gaunamas reikšmingas tiesinis induktorius.
Norėdami sumažinti prietaiso dydį ir svorį, į jį įvedamas kondensatorius, dėl kurio magnetinė grandinė įgyja rezonansines savybes. Taigi šio įrenginio pavadinimas yra ferorezonansinis reguliatorius. Šiandien šio tipo stabilizatoriai (kaip ir jo elektromechaniniai atitikmenys) naudojami tik ypatingais atvejais. Buitinėmis sąlygomis juos pakeitė modernūs elektroniniai prietaisai, vadinami inverteriais.
Inverteriai
Inverterių modeliai yra sukurti pagal sudėtingą elektroninę grandinę, apimančią kelis įvesties įtampos konvertavimo etapus. Dėl šios priežasties galima gauti beveik tobulą reguliatorių, kuris leidžia išlaikyti išėjimo lygį tokiu tikslumu, kokio neįmanoma pasiekti kitiems stabilizatoriams. Išplečiamas leistinų įėjimo virpesių diapazonas, o valdymo greitį riboja tik išvesties pagrindinių elementų (aukšto dažnio tranzistorių) greitis. Vienintelis elektroninių komponentų trūkumas yra jų brangumas.
Hibridiniai įrenginiai
Šio tipo stabilizuojantys įtaisai rinkoje pasirodė palyginti neseniai (2012 m.). Jo konstrukcijos pagrindas yra mechaninis reguliatorius, kurį sudaro du relės tipo keitikliai. Įprastu režimu veikia tik elektromechaninis įtaisas, o papildomi mazgai įsigalioja, kai pagrindinis modulis nebegali susidoroti su savo funkcijomis.
Nesugebėjimas palaikyti optimalaus lygio išėjime paprastai pasireiškia per maža arba per aukšta įėjimo įtampa, kurią riboja diapazonas nuo 144 iki 256 voltų. Jei ši vertė yra mažesnė nei 144 arba didesnė nei 256 voltai, pradeda veikti antrasis stabilizacijos etapas, surinktas ant elektroninės relės. Maksimalus reguliavimo diapazonas yra nuo 105 iki 280 voltų.
