Sfera-perm.ru

Сфера Пермь
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Стабилизатор мощности переменного тока

Выбор стабилизатора напряжения переменного тока

В этой статье рассмотрены самые простые способы выбора стабилизатора напряжения.

Чтобы сделать выбор модели стабилизатора напряжения по критерию необходимой мощности, необходимо рассчитать суммарную мощность, потребляемую нагрузкой. Мощность, потребляемую конкретным устройством, можно узнать из паспорта или инструкции по эксплуатации. Иногда потребляемая мощность вместе с напряжением питания и частотой сети указывается на задней стенке прибора или устройства. В случае, если указанная информация отсутствует, потребляемую мощность можно примерно определить по таблице ( Таблица мощностей. ). При подсчете мощности, потребляемой устройством, следует учитывать так называемую полную мощность. Полная мощность — это вся мощность, потребляемая электроприбором, она состоит из активной мощности и реактивной мощности, в зависимости от типа нагрузки.

Активная мощность всегда указывается в ваттах (Вт), полная — в вольт-амперах (ВА). Устройства — потре6ители электроэнергии зачастую имеют как активную, так и реактивную составляющие нагрузки. Активная нагрузка. У этого вида нагрузки вся потребляемая энергия преобразуется в тепло. У некоторых устройств данная составляющая является основной. Примеры — лампы накаливания, обогреватели, электроплиты, утюги и т. п. Если их указанная потребляемая мощность составляет 1 кВт, для их питания достаточно стабилизатора мощностью 1кВА.

Реактивные нагрузки. Все остальные. Они, в свою очередь, подразделяются на индуктивные и емкостные. Пример — устройства, содержащие электродвигатель. Эти элементы линейных цепей не поглощают энергии, а лишь частично запасают ее в электрическом или магнитном поле с последующей отдачей в электрическую цепь. Полная мощность в вольт-амперах и активная мощность в ваттах связаны между собой коэффициентом COSф. На приборах, имеющих реактивную составляющую нагрузки, часто указывают их активную потребляемую мощность в ваттах и COSф. Чтобы подсчитать полную мощность в ВА, нужно активную мощность в Вт разделить на COSф. Например: если на дрели написано «600 Вт» и «COSф= 0,6», это означает, что на самом деле потребляемая инструментом полная мощность будет равна 600/0,6=1000 ВА. Если COSф не указан, для грубого расчета активную мощность можно разделить на 0,7.

Высокие пусковые токи. Любой электродвигатель (в особенности асинхронный)в момент включения потребляет энергии в несколько раз больше, чем в штатном режиме. В случае, когда в состав нагрузки входит электродвигатель, который является основным потребителем в данном устройстве (например, погружной насос, холодильник, кондиционер), то потребляемая мощность в пуске превысит паспортную в 3-5 раз. Исходя из этого, во избежание перегрузки, стабилизатор напряжения выбирается с запасом по мощности. Желательно принимать во внимание, что заводы производители рекомендуют устанавливать стабилизаторы напряжения с запасом мощности 20-30%. Во-первых, Вы обеспечите «щадящий» режим работы стабилизатора, тем самым увеличивая его срок службы, во-вторых, создадите себе резерв мощности для подключения нового оборудования.

Для выбора точности стабилизации необходимо определить диапазон напряжений, допустимых для питания защищаемой стабилизатором напряжения аппаратуры. Например, осветительную аппаратуру (прожекторы, софиты, лампы для соляриев и т.п.) рекомендуется подключать через стабилизаторы высокой точности. Чем выше точность стабилизации, тем меньше разброс выходного напряжения, и, соответственно, меньше видимое изменение интенсивности света при резких скачках входного напряжения.

Электропитание большинства бытовых приборов и аппаратуры можно осуществлять напряжением 220+-7%. Аппаратура и приборы, имеющие импульсный блок электропитания, зачастую могут работать в широком диапазоне напряжений от 150 до 240В. В данном случае гораздо важнее обеспечить их защиту от чрезмерно высокого напряжения, а также от резких перепадов напряжения. Для этого подойдет любая модель стабилизатора напряжения соответствующей мощности. Стабилизаторы напряжения дополнят большинство систем электропитания на базе источников бесперебойного питания: — так как последние не обладают или обладают в незначительной степени функцией стабилизации напряжения; — источники бесперебойного питания понижение напряжения в электросети до 190В расценивают как пропадание напряжения и начинают питать аппаратуру от аккумуляторов; — длительное пониженное напряжение приводит к разряду батарей.

Компания МосИнвертор — официальный дистрибьютор продукции Victron Energy

Параметры стабилизаторов

Стабилизатор — это устройство, предназначенное для автоматического поддержания в заданных пределах напряжения или тока при изменении входного напряжения, тока нагрузки, температуры, давления, влажности, вибрации и других дестабилизирующих факторов.

Основными параметрами стабилизаторов являются:

  1. Коэффициент стабилизации
  2. Нестабильность выходного напряжения
  3. Внутреннее сопротивление стабилизатора
  4. Температурная нестабильность
  5. Коэффициент сглаживания пульсаций
  6. Коэффициент полезного действия

Коэффициент стабилизации выходного напряжения можно определить как отношение нестабильности выходного напряжения к нестабильности входного напряжения:

Читайте так же:
Как стабилизатор стабилизирует ток

(1)

Нестабильность выходного напряжения (статическая ошибка) измеряется как отношение изменения выходного напряжения к его номинальному значению:

(2)

Измерение нестабильности выходного напряжения производится при постоянной нагрузке (ток нагрузки не должен изменяться).

Внутреннее сопротивление стабилизатора можно определить как

(3)

Измерение внутреннего сопротивления стабилизатора производится при неизменном входном напряжении ().

Нестабильность выходного напряжения в зависимости от тока нагрузки. Этот параметр применяется вместо внутреннего сопротивления.

при (4)

Температурная нестабильность Для выходного напряжения она определяется следующим образом:

при и (5)

Коэффициент сглаживания пульсаций вычисляется следующим образом:

(6)

где Um — амплитуда пульсаций.

Коэффициент полезного действия определяется как отношение выходной мощности к мощности, потребляемой стабилизатором:

(7)

Следует отметить, что мы перечилили только основные параметры стабилизаторов. Для стабилизаторов переменного тока дополнительно оговариваются требования по стабильности частоты сети переменного тока, нестабильность входного импеданса и его реактивной составляющей, коэффициент мощности. Кроме того важными параметрами являются габариты, масса и надежность стабилизатора, но эти требования относятся уже к любому радиоэлектронному устройству.

Наибольший вклад в общую нестабильность выходного напряжения вносят нестабильности по напряжению, току и температуре и, в зависимости от этого, получается результирующая нестабильность стабилизатора:

Cтабилизаторы классифицируются в зависимости от стабильности на стабилизаторы:

  • низкой точности δ = 2 . 5%
  • средней точности δ = 0,5 . 2%
  • высокой точности δ = 0,1 . 0,5%
  • прецизионные δ Дата последнего обновления файла 07.06.2015

Понравился материал? Поделись с друзьями!

  1. Сажнёв А.М., Рогулина Л.Г., Абрамов С.С. “Электропитание устройств и систем связи”: Учебное пособие/ ГОУ ВПО СибГУТИ. Новосибирск, 2008г. – 112 с.
  2. Алиев И.И. Электротехнический справочник. – 5-е издание, стереотипное. – М.: ИП РадиоСофт, 2010. – 384с.
  3. Гейтенко Е.Н. Источники вторичного электропитания. Схемотехника и расчёт. Учебное пособие. – М., 2008. – 448 с.
  4. Электропитание устройств и систем телекоммуникаций: Учебное пособие для вузов / В.М.Бушуев, В.А. Деминский, Л.Ф. Захаров и др. – М.,2009. – 384 с.
  5. Денисов А.И., Зволинский В.М., Руденко Ю.В. Вентильные преобразователи в системах точной стабилизации. – К.: Наукова думка, 1997. – 250 с.

Вместе со статьей «Параметры стабилизаторов» читают:

Какой стабилизатор напряжения лучше купить для дома на 3 кВт

Ни для кого не секрет, что качество работы и срок службы домашней бытовой техники, во многом зависит от электроснабжения. Независимо от силы скачков напряжения в сети 220В, включенная электротехника получает большей вред, после которого начинает работать некорректно и в итоге ломается. Благодаря новейшим технологиям, сегодня можно избежать такой проблемы, только для этого потребуется дополнительно установить бытовой однофазный стабилизатор , что по цене может обойтись, по-разному. И чтобы не переплачивать за покупку электрического оборудования, мы предлагаем ознакомиться с данной статьей и узнать, какой стабилизатор напряжения лучше купить для дома на 3 кВт, чтобы защитить одно или сразу несколько домашних устройств, от различных аварийных ситуаций. И избавиться благодаря этому, от проблем с электричеством, от незапланированных финансовых затрат.

Что можно подключить к стабилизатору 3000 Ватт

Однофазные регуляторы напряжения данной мощности, имеют для подключения электрических приборов клеммную винтовую колодку. И через нее легко можно подключить одно или два устройства, а именно:

  • компьютерную технику (современный компьютер с жк монитором и принтером);
  • стиральную и посудомоечную машину;
  • плазменный жк телевизор с DVD-плеер;
  • холодильник с морозильной камерой;
  • маломощный электроинструмент;
  • сварочный аппарат;
  • микроволновку;
  • электрическую плиту;
  • сплит систему;
  • кухонные электроприборы малой мощности.

Какой стабилизатор напряжения лучше купить для дома на 3 кВт – электромеханический или релейный

Для защиты потребителей энергии с общей мощностью не более 3000Вт, как правило, покупают стабилизирующий прибор со ступенчатой регулировкой и электромеханического принципа действия . Эти модели сравнительно меньше стоят, чем стабилизаторы тиристорные (симисторные). И могут, непрерывно работать в различных температурных условиях.

3 лучших стабилизатора напряжения для дома и дачи на 3 кВт

Электроприбор входит в класс электромеханических стабилизаторов тока, имеет надежную компонентную базу из известных мировых производителей. Обладает удобным компактным корпусом, что позволяет произвести установку в самом подходящем месте. Также устройство отличается высокой точностью стабилизации (не боле 3%), несложным управлением, быстротой срабатывания. Плавной регулировкой напряжения.

Преимущества Энергия Voltron PCH-3000

Такой тип электрооборудования идеально подойдет для использования не только в постоянно отапливаемом доме, но и в загородном жилье, где температура помещения может достигать минусовой температуры. Релейный однофазный стабилизатор Энергия Вольтрон способен непрерывно выполнять свои задачи при температуре -30-+40 градусов, и не требовать при этом регулярного технического обслуживания. Электроаппарат неприхотлив в экспликации, безупречно справляется с задачей в рабочем диапазоне 105-265В. Устанавливается с помощью специальных дополнительных креплений на стенах.

Преимущества Энергия АСН-3000

Стабилизатор переменного тока серии АСН относится к бюджетному варианту, так как по сравнению с другими приборами значительно дешевле. Но, даже имея небольшую стоимость, он показывает достаточно высокие способности. Скорость переключения реле такого устройства, в несколько раз превышает моделей зарубежных представителей. А его прочный металлический корпус оснащен современным микропроцессорным блоком управления, а также дополнительной функцией — обход сети (Байпас). К плюсу можно также отнести, обеспечение быстрой регулировки с погрешностью на выходе 6%. Высоконадёжную систему защиты от повышенного/пониженного напряжения, короткого замыкания.

Купить стабилизатор напряжения производства ЭТК «Энергия» вы можете прямо у нас в магазине. Выберите понравившуюся модель и оформите ее через корзину, и мы доставим вам товар в любую точку России, в кратчайшие сроки.

Стабилизатор мощности переменного тока

Изобретение относится к электротехнике , в частности к источникам вторичного электропитания электронагревательных приборов. Цель — улучшение эксплуатационных характеристик путем сужения спектра выходного напряжения и уменьшения частоты создаваемых колебаний питающего напряжения. Устройство содержит выводы 1 для подключения сети переменного тока, тиристорный ключ 2, датчик 3 тока, выводы 4 для подключения нагрузки, выпрямитель 5, сумматор 6, интегратор 7, пороговый узел 8 с гистерезисом, выпрямитель 9, узел 10 синхронизации, делитель 11 напряжения, сумматор 12, источник 13 опорного напряжения , узел 14 связи с регулируемым коэффициентом передачи, узел 15 совпадения и формирователь 16 импульсов. В процессе работы устройства функциональные узлы 9, 11-14 формируют управляющее напряжение , определяющее скорость заряда интегратора 7. Скорость разряда интегратора 7 прямо пропорциональна току нагрузки и обратно пропорциональна управляющему напряжению , причем в течение интервала разряда имеет место открытое состояние тиристорного ключа 2. Регулирование выходной мощности происходит импульсным способом с переменной длительностью периода повторения. Минимальная длительность периода соответствует мощности, равной половине мощности прямого подключения нагрузки к сети. При увеличении и уменьшении мощности период повторения увеличивается. 1 ил. Ё Os 00 ю ю ю

РЕСПУБЛИК (я)ю G 05 F 1/66

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР IHHHAH „ @@%ТИ -«. — Л4 ТЯЯА

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4794822/07 (22) 26,02.90 (46) 07.10.91, Бюл. Ф 37 (71) Литовский научно-исследовательский институт механизации и электрификации сельского хозяйства (72) Л. Л. Браздейкис (53) 621.316.722. 1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1056171, кл. G 05 F 1/66, 1982.

Авторское свидетельство СССР

М 1365068, кл. G 05 F 1/66, 1986. (54) СТАБИЛИЗАТОР МОЩНОСТИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к источникам вторичного электропитания электронагревательных приборов, Цель — улучшение эксплуатационных характеристик путем сужения спектра выходного напряжения и уменьшения частоты создаваемых колебаний питающего напряжения. Устройство содержит выводы

1 для подключения сети переменного тока, тиристорный ключ 2, датчик 3 тока, выводы

4 для подключения нагрузки, выпрямитель

5, сумматор 6, интегратор 7, пороговый узел

8 с гистерезисом, выпрямитель 9, узел 10 синхронизации, делитель 11 напряжения, сумматор 12, источник 13 опорного напряжения, узел 14 связи с регулируемым коэффициентом передачи, узел 15 совпадения и формирователь 16 импульсов. В процессе работы устройства функциональные узлы 9, 11 — 14 формируют управляющее напряжение, определяющее скорость заряда интегратора 7. Скорость разряда интегратора 7 прямо пропорциональна току нагрузки и обратно пропорциональна управляющему напряжению, причем s течение интервала разряда имеет место открытое состояние тиристорного ключа 2. Регулирование выходной мощности происходит импульсным способом с переменной длительностью периода повторения, Минимальная длительность периода соответствует мощности, равной половине мощности прямого подключения нагрузки к сети. При увеличении и уменьшении мощности период повторения увеличивается, 1 ил.

Изобретение ol Нос,!4TcA к электротехнике и предназначено для использования в системах регулирования и стабилизации мощности злектронаГ )евагельных приборОВ питаемых От однофазной или мнОГОфазной сетей.

Цель изобретения — улучшение эксплуатационных характеристик путем сужения спектра выходного напряжения и уменьшения частоты создаваемых колебаний пита!ощего напряжения.

На чертеже предст=.âëåíý функциональная схема предлагаемого стабилизатора мощности переменногс тока.

Устройство содержит выводы 1 для подключения сети переменного тока„тиристорный ключ 2, датчик 3 тока, выводы 4 для подключения HBI p) B è, первый выпрямитель 5, первый суммагор 6, интегратор 7, пороговый узел 8 с гистерезисом, второй выпрямитель 9, узел 10 синхронизации, делитель 11 напряжения, второй сумматор 12, источник 13 опорного напряжения, узел 14 связи с регулируемым коэффициентом передачи, узел 15 совпадения и формиоователь 16 импульсов. Т!лр!лсторный ключ 2 и датчик 3 тока последовательно включены между ВЬЗВОдами i,для подклю !ения сети переменного тока и выводами 4для подключения нагрузки. Вход выпрямителя 5 соедиНеН с выходом 3 датчиВ а TGKB. Входы выпрямителя 9 и узла 1 3 синхронизации соединены с входом тиристорного ключа 2, Вход делителя 11 напряжения подключен к выходу выпрямителя 9. Первый вход узла 15 совпадения соединен с входом узла 10 синхронизации, а выход че реэ формирователь 16 имг,ульсов — с управляющим входом

TvipvIcTopHoro ключа 2 Вычитающий вход сумматора 6 подключен к выходу выпрямителя 5. Бычитающий и суммирующий входы сумматора 12 соединены с вь!ходами сооТ ветственно делитеы! напряжения и источника опорного нап!Зяженил, а выход через узел 14 связи с регул!!лруемым коэффициентом передачи — с сум и! !рую!цим входом сумматора 6.

Вход интегратор= 7 подключен к выходу сумматора 6, а выход врез пороговый узел

8 с гистерезисом — к второ!иу входу узла 1!5 совпадениг!. Делитель 11 напряжения выполнен с козффицие!-Гпом деления, при котором среднее зн -чение его выходного напряжения при номинальном сетевэм напряжении вдвОе !леныве вь!хОдного напряжения источника опорного напряжениsi, Устройство рабстает следующим обраЗОМ, При ГЧодведен4 !ь! !!итающе О нап, зягкения к выводам 1 и Выпрямт внии еГО выпряО

40 мителем 9 на выходе делителя 11 напряжения образуется постоянное напряжение, пропорциональное напряжению питающей сети. Это напряжение подается на вычитающий вход сумматора 12, на суммирующий вход которого поступает постоянное эталонное напряжение от источника 13 опорного напряжения, Выходное напряжение сумматора 12 через узел 14 связи с регулируемым коэффициентом передачи подводится к суммирующему входу сумматора 6.

В начальный момент тиристорный ключ 2 закрыт, входной сигнал датчика 3 тока, а следовательно, и напряжение на вычитающем входе сумматора 6 равны нулю. Выходное напряжение сумматора 6, соответствующее напряжению на суммирующем входе, подается на вход интегратора

7. Происходит заряд накопительной емкости интегратора 7 и нарастание выходного напряжения последнего. При достижении выходным напряжением интегратора 7 порога срабатывания порогового узла 8 с гистерезисом на выходе узла появляется сигнал логической «1», который открывает узел 15 совпадения, Выходные импульсы узла 10 синхронизации, формируемые при каждом переходе питающего сетевого напряжения через нуль, через открытый узел

15 совпадения и формирователь 16 импульсов поступают на управляющий вход тиристорного ключа 2 и открывают его, На нагрузку, подкиюченную к выводам 4 устройства, подается питающее сетевое напряжение и на выходе датчика 3 тока образуется сигнал, пропорциональный току нагрузки, Этот сигнал, выпрямленный выпрямителем 5, подается на вычитающий вход сумматора 6.

В случае, когда выходная мощность стабилизатора при открытом тиристорном ключе 2 больше требуемой, выходной сигнал сумматора 6 меняет знак и начинается разряд накопительной емкости интегратора 7, вызывающий уменьшение выходного напряжения последнего. При уменьшении выходного напряжения интегратора 7 до порога возврата порогового узла ф с гистереэисом на выходе узла 8 появляется сигнал логического «О», узел 15 совпадения закрывается, пОдача управляющих импульсов HB тиристорный ключ 2 грекращается, нагрузка отключается от сети, В дал ьнейв!ем повторяется описанный процесс заряда-разряда ин-егратора 7 и закрывания-открывания тиристорного ключа

2, причем открытое состояние тиристорного ключа 2 соответствует интервалу разряда !!НтвcpBTOpB 7.

Средний ток заряда i> интегратора 7 определяется как

1з=к1(00 К20с), (1) где К1— коэффициент перед чи узла 14 свя- 5 зи;

Up — выходное напряжение источника

13 опорного напряжения;

К2 — коэффициент деления делителя 11 напряжения; Uñ — напряжение питающей 10 сети.

Средний ток разряда II. интегратора 7 определяется как р= з К3 !н, (2)

15 где Кз — коэффициент передачи датчика 3 тока;1н — ток нагрузки.

Исходя из баланса заряда интегратора

7, получаем ! за + р р — 0 (3) 20 где тз, Tp — продолжительности интервала соответственно заряда и разряда интегратора 7.

На основе (3) с учетом (1) и (2) можно записать 25

К1(0О K2Uc) Тп= Кэ нг р, (4) где тп — период повторения широтно-импульсного регулирования выходного напряжения стабилизатора, тп гз + тр.

Известно, что средняя мощность Рср при широтно-импульсном регулировании характеризуется отношением продолжительности интервала проводимости и периода повторения. т.е.

Рср = К4 () где К4 — коэффициент пропорциональности.

В выражении (5) присутствует время тр разряда интегратора 7. так как именно в течение этого времени нагрузка подключе- 40 на к сети, Из (5) и <4) получаем

Выходной мощностью стабилизатора управляют изменением коэффициента К1 передачи узла 14 связи с регулируемым коэффициентом передачи, т.е. требуется, чтобы

K=U c(UO — K2U с).

Для того, чтобы средняя выходная мощность стабилизатора Рср была пропорциональна только коэффициенту К1 и не зависела от изменения сетевого напряжения 0с требуется постоянство коэффициента пгопар 1иональности K при изменении

На основе (I), (2) и (3) можно записать

k3lÍ где Aq — изменение заряда в накопителе интегратора 7, необходимое для изменения выходного напряжения интегратора 7 межлу 1арогами срабатывания и возврата порогаnarc! узла 8.

Период повторения т и согласно <9) определяется как - л—

Кэ ВЛЦ (10) з(Кэ! — Я

Пас кол ьку и ри регулировании выходной мощности Ksl,=const и Лц=-const, выражение (1О) имеет минимум при 1 =0.,5 Ksl!I и увеличивается при увеличении или уменьLLIÅÍИИ!з (РЕаЛЬНЫй ИНтЕРВВЛ ИЗМЕНЕНИЯ 4 о г О до Knl! ), причем значению 4 == 0,5 Кэ!н соответсi t!ye -;,ûõîäíàÿ средняя мощность стабилизатора, равная половине мощности прямого подключения нагрузки к сети.

Если среднее значение выходного напряжения делителя 11 напряжения при номинальном сетевом напряжении выбрано в

2 раза мен,ле Выходного напряжения Up источника 13 опорного напряжения, то на

Bb!xoBc с габ 1ли:Hiopn na, Iv ается средняя ма|цность, . р». 4о прОпарциаHальHая КОзффици нт- зеред,-:чи узла 14 связи и независящ=.я О: «0Ke нагрузки и отклонения

;:;i= аще.-; напря»;ения, Регулирование выХО ., . IO!! «.Г ; ОСТИ ПРОИСХОДИТ ИМПУЛЬСНЫМ способом с перек енной Длительность о периола повзарения. причем минимальная дл «,тельнасть пе зиода повторения соответствует Выходной мощности, равной половине мо:,ности прямого подключения нагрузки стабилизатора к сети. Период повторения увеличивается при увеличении и уменьшении ВыхОднОЙ мОщнОсти.

Так как выходная мощность стабилизатора не зависит от постоянной времени интегратора 7, выбором последней легко добиваются того, чтобы минимальная продолжительность открытого состояния тиристорного ключа 2 составляла не менее 4-6 периодов сетевого напряжения. При этом резко сужается спектр выходного напряжеНИЯ.

Стабилизатор мощности переменного тока, содержащий тиристорный ключ и датчик, последовательно Включенный между выводами для подк. кяения сети переменного тока и нагрузки, первый Выпря мтель, Вход которого соединен с выходом датчика тока. Второй выпрямитель и ыл синхронизации, входы которых соегь1нены с входам тиристорного ключа, делитель напряжения, 1682991

Редактор C,Ïàòðóþ Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор T.Êîëá

Заказ 3412 1ираж Подписное

ВНИИПИ Государсгвенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113085, Москва, Ж 35, Раушская наб., 4/5

Производстве но-изпа ельский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 вход которого подключен к выходу второго выпрямителя, узел совпадения, первый вход которого соединен с выходом узла син. хронизации, выход через формирователь импульсов — с управляющим входом тиристорного ключа, отличающийся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик путем сужения спектра выходного напряжения и уменьшения частоты создаваемых колебаний питающего напряжения, в него введены два сумматора, источник опорного напряжения, узел связи с регулируемым коэффициентом передачи, интегратор и пороговый узел с гистерезисом,причем вычитающий вход первого сумматора подключен к выходу первого выпрямителя, вычитающий и суммирующий входы второго сумматора соединены с выходами соответственно делителя напряжения и источника опорного напряжения, а выход

5 через узел связи с регулируемым коэффициентом передачи — с суммирующим входом первого сумматора, вход интегратора подключен к выходу первого сумматора, а выход через пороговый узел с гистерезисом—

10 к второму входу узла совпадения, делитель напряжения выполнен с коэффициентом деления, при котором среднее значение его выходного напряжения при номинальном сетевом напряжении вдвое меньше выход15 ного напряжения источника опорного напряжения.

Одно- и трехфазные промышленные стабилизаторы напряжения. Отличия и сфера применения

Промышленные стабилизаторы напряжения в повышении качества электроэнергии силовой сети. Основные направления использования и параметры выбора промышленных стабилизаторов напряжения. Релейные, электромеханические и электронные промышленные стабилизаторы напряжения.

Промышленный стабилизатор напряжения

Промышленные стабилизаторы напряжения отличаются от бытовых моделей мощностью, массогабаритными показателями, точностью регулировки, скоростью стабилизации, хотя и условно, поскольку для обеспечения нормируемых ГОСТом 32144-2013 показателей качества электроэнергии на муниципальном, торговом объекте и даже в жилом малоэтажном доме с электрическим отоплением, кондиционерами, электроплитой и пр., где необходима мощность далеко за 20 кВт.

В целом, одно- и трехфазные стабилизаторы напряжения могут и должны рассматриваться менеджментами и энергетиками промышленных и непромышленных объектов только как локальное дополнительное, но не достаточное решение обеспечения надежного снабжения электроэнергией стандартизированных параметров отдельного оборудования, групп нагрузки, сегмента сети.

Не достаточное, поскольку любые одно- и трехфазные стабилизаторы de facto не устраняют причины, вызывающие ухудшение качества электроэнергии в силовой сети.

То есть, типовые проблемы перетоков реактивной мощности, искажений параметров качества электроэнергии токами гармоник, интергармоник и т. д. остаются, а сама надежность работы стабилизаторов ограничена предустановленными производителем значениями отклонения входного напряжения. Поэтому стабилизаторы напряжения стоит использовать в качестве дополнительного технического средства обеспечения надежности питания чувствительной к изменениям сетевых параметров нагрузки совместно с конденсаторными установками повышения коэффициента мощности, пассивными и активными фильтрами гармоник, а также комплексом организационных мероприятий по повышению качества электроэнергии и стабильности электроснабжения объекта.

Основные направления использования и параметры выбора промышленных стабилизаторов напряжения

Одно- или трехфазные стабилизаторы напряжения с пофазной коррекцией могут использоваться для вывода на оптимальный режим работы систем освещения, вентиляции, кондиционирования, электроприводов (если в них не используются ШИМ преобразователи), нагревательных установок, электросварочного оборудования и т. д.

В условиях перехода на цифровые сети, обозначенного принятой в июне 2020 «Энергетической стратегией Российской Федерации» возрастает значение стабилизаторов напряжения, как дополнительного средства обеспечения стабильности питания программно-аппаратных комплексов систем автоматического управления производственно-технологическими процессами. В рамках АСУ ТП или иных версий автоматических систем промышленные стабилизаторы напряжения могут использоваться, как для создания стабильных условий работы электронного оборудования SCADA (Supervisory control and data acquisition), так и надежного питания слаботочных сетей информационных каналов протоколов Modbus и/или Industrial Ethernet.

Выбор промышленного стабилизатора напряжения в основном происходит по мощности, точности и скорости стабилизации, КПД, уровню защиты от электромагнитных помех, массогабаритным характеристикам и цене. В целом этот пакет показателей определяется типом стабилизатора напряжения, которые в основном поставляются релейными, электромеханическими (сервоприводными) и электронными (феррорезонансные и стабилизаторы с подмагничиванием имеют ограниченное применение из-за малых значений КПД и сравнительно высоких массогабаритных характеристик).

Трехфазные стабилизаторы напряжения выпускаются или на базе одного трехфазного трансформатора или в виде сборки из трех однофазных стабилизаторов. В лучших, но более дорогих предложениях трехфазные сборки комплектуются одним резервным однофазным стабилизатором, автоматически подключаемым в сеть при выходе одного из рабочих стабилизаторов напряжения.

Релейные, электромеханические и электронные промышленные стабилизаторы напряжения

В релейных стабилизаторах для исправления напряжения на выходе используется автоматическая коммутация контроллером системы управления (СУ) выводов отпаек вторичной обмотки трансформатора электромеханическими контакторами, т. е. регулирование происходит дискретно или ступенчато, а точность коррекции зависит от числа выводов и контакторов.

Рис. 1. Типовая схема релейного стабилизатора напряжения

Главные недостатки релейных стабилизаторов — небольшая точность корректировки, невысокая скорость регулирования из-за предустановленной временной задержки включения электромеханических реле, достаточно быстрый износ контакторов из-за выгорания при включении, отключении, большие габариты, определяемые числом выводов отпаек и контакторов.

Электромеханические стабилизаторы корректируют напряжение на выходе посредством движения сервоприводом контакта (токосъемной щетки), что увеличивает или уменьшает число витков обмотки автотрансформатора.

Рис. 2. Типовая схема сервоприводного (электромеханического) стабилизатора напряжения

Преимущества электромеханических стабилизаторов перед релейными — достаточно плавная, а главное, более точная коррекция напряжения на выходе, к недостаткам относят невысокую скорость регулировки и меньший ресурс работы (в сравнении с релейными и электронными) из-за физического износа подвижных частей.

Электронные стабилизаторы — бесконтактные, без движущихся частей, но более дорогие из-за использования полупроводниковых ключей и дискретные, как и релейные модели.

Рис. 3. Типовая схема электронного стабилизатора напряжения на симисторах (сдвоенных тиристорах)

Стабилизаторы напряжения на симисторах бесшумные в работе, надежные, с большим ресурсом и скоростью регулирования. Более прогрессивные модели построены на оптосимисторах (управляющий электрод заменен светодиодом) и автотрансформаторе, или оптосимисторах и трансформаторе тока с L-C-фильтрами на выходе, благодаря чему полностью решается проблема гальванической развязки между источником и нагрузкой.

Рис. 4. Типовая схема электронного стабилизатора напряжения на оптосимисторах VS1 и VS2 и автотрансформаторе, где ОП1 и ОП2 — оптронные пару, через которые контроллер СУ управляет оптосимисторами Рис. 5. Типовая схема электронного стабилизатора напряжения на оптосимисторах и трансформаторе тока

К недостаткам электронных стабилизаторов напряжения относят высокую цену, определяемую числом и мощностью полупроводниковых ключей, а также жесткую зависимость точности регулирования и массогабаритных показателей от числа отпаек обмотки трансформатора.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector