Sfera-perm.ru

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

Стабилизатор переменного тока 380 в

Трехфазный симисторный (тиристорный) регулятор мощности на микроконтроллере

Представляю Вашему вниманию трехфазный регулятор мощности на микроконтроллере.

Устройство регулирует мощность в активной нагрузке включенной треугольником, либо звездой , без использования нулевого проводника. Предназначено для использования с печами сопротивлений, водогрейными котлами, трехфазными ТЭНами и даже лампами накаливания, при соблюдении условия симметричной нагрузки в фазах. Два режима работы – регулирование с использованием алгоритма Брезенхема, и фазовый метод регулирования. Устройство задумывалось как максимально простое, и доступное в повторении. Управление от кнопок либо потенциометром, светодиодный индикатор режимов работы (не обязательно), светодиод , показывающий состояние устройства.

Внимание! Присутствуют опасное для жизни напряжение! Для опытных пользователей!

Схема устройства для удобства разделена на функциональные блоки. Это дает возможность вносить дальнейшие изменения и улучшения в конструкцию, без кардинальной переработки всей схемы. Ниже будет описан каждый блок в отдельности.

Силовая схема

Авторский вариант был построен на мощных оптотиристорных модулях МТОТО 80 — 12. Каждый модуль содержит два встречно — параллельных восьмидесятиамперных оптотиристора. Используется три модуля, по одному в каждую фазу. Управляющие импульсы приходят одновременно на оба силовых ключа, но откроется только тот, к которому приложено напряжение в прямой полярности. Модули заменимы на тиристорные или симисторные сборки, либо отдельные тиристоры и симисторы. Модульные сборки удобнее в монтаже, имеют изолированную подложку, и упрощают гальваническую развязку схемы управления. При использовании отдельных тиристоров или симисторов, потребуется ставить дополнительные импульсные трансформаторы, либо оптроны. Так же потребуется подобрать токоограничивающие резисторы оптронов (R32 –R34)под имеющиеся у вас экземпляры. Микроконтроллер формирует управляющие импульсы, которые усиливаются составными транзисторами Т7-Т9. Импульсы модулированы высокой частотой , для уменьшения тока через оптроны , так же это дает возможность использования малогабаритных импульсных трансформаторов (далее ТИ). Питание оптронов либо ТИ осуществляется нестабилизированным напряжением 15в.

Обязательны к установке RC цепи параллельно тиристорам. В моем варианте это резисторы ПЭВ-10 39 Ом и конденсаторы МБМ 0,1мкф 600в. Модули установлены на радиатор, при работе греются. Нагрузка трехфазный нихромовый нагреватель, максимальный ток 60А. За два года эксплуатации отказов не было.

На схеме не показан, но должен быть установлен, автоматический выключатель под рассчитанную нагрузку, так же желательно установить отдельный автоматический выключатель на фазы блока синхронизации. Устройство подключается к сети 3х380 вольт с соблюдением чередования фаз А-В-С, при неправильном чередовании устройство работать не будет. Нулевой провод нужен для подключения трансформатора блока питания, если его первичная обмотка выполнена на 220 вольт. При использовании трансформатора на 380 вольт, нулевой проводник не нужен.

Защитное заземление корпуса устройства выполнять обязательно!

Схема источника питания

В пояснении не нуждается, используется два напряжения – нестабилизированное 15 вольт и стабилизированное 5 вольт, потребление в авторском варианте составляло до 300мА, в большей степени зависит от светодиодного индикатора и используемых силовых элементов. Можно использовать любые доступные детали, особых требований нет.

Схема блока синхронизации

Содержит три одинаковых канала. Каждый канал подключен между двух фаз, т.е. каналы включены треугольником. В момент равенства фазных напряжений (точка пересечения синусоид ) формируется импульс, используемый для синхронизации в МК. Детали не критичны, но нужно придерживаться номиналов, для более точной синхронизации.Если есть двухлучевой осциллограф, желательно ,подбором резисторов R33 ,R40 ,R47, подогнать момент формирования импульса к точке пересечения синусоид. Но это не обязательное условие. Используемые оптроны АОТ 101 можно заменить любыми аналогичными, и доступными, единственное требование к ним — высокое пробивное напряжение, так как именно оптроны гальваническую развязку блока управления от сети. Можно найти более простую схему детектора нуля, и собирать ее, но с учетом подключения на межфазное 380 В. Очень желательно использовать предохранители , как показано в схеме, так же желательно использовать отдельный автоматический выключатель на этот блок.

Читайте так же:
Регулируемый стабилизатор напряжения с регулируемым ограничением тока

Блок управления и индикации

Это основной блок. Микроконтроллер ATmega8 выдает импульсы управления на тиристоры, и обеспечивает индикацию режимов работы. Работает от внутреннего генератора, тактовая 8 МГц. Фьюзы приведены ниже на картинке. Семисегментный светодиодный индикатор с общим анодом, на три знака. Управляется через три анодных ключа Т1-Т3 , сегменты переключаются сдвиговым регистром. Можно не устанавливать индикатор, регистр и связанные с ними элементы, если не требуется настройки работы. Можно установить любой доступный тип индикаторов, но потребуется подбор токоограничивающих резисторов в цепи сегментов. Светодиод HL1 показывает основные состояния устройства.

Пуск и остановка осуществляется переключателем SB1. Замкнутое состояние – Пуск, разомкнутое -Стоп. Регулировка мощности либо от кнопок Up ,Down, либо от задатчика R6, выбор осуществляется через меню. Дроссель L любой малогабаритный, нужен для лучшей фильтрации опорного напряжения АЦП микроконтроллера. Емкости С5 , С6 требуется установить, как можно ближе к выводам питания МК и регистра, в моем варианте они были напаяны на ножки поверх микросхем. В условиях больших токов и сильных помех они необходимы для надежной работы устройства.

Работа регулятора мощности

В зависимости от выбранной прошивки будет осуществляется регулирование либо фазоимпульсным методом, либо методом пропуска периодов так называемый алгоритм Брезенхема.

При фазоимпульсном регулировании напряжение на нагрузке плавно изменяется практически от нуля, до максимума, путем изменения угла открытия тиристоров. Импульс выдается два раза за период, одновременно на оба тиристора, но открыт будет только тот , к которому приложено напряжение в прямой полярности.

На малых напряжениях ( большой угол открытия) возможно перерегулирование , связанное с неточностью попадания импульса синхронизации в момент пересечения синусоид. Для исключения этого эффекта по умолчанию нижняя граница задана значением 10. Через меню , при необходимости можно изменить ее в диапазоне от 0 до 99. На практике этого ни разу не требовалось, но тут все зависит от конкретной задачи. Данный метод подходит для регулировки светового потока ламп накаливания, при условии их одинаковой мощности в каждой фазе.

Так же важно, чтобы чередование фаз сети было правильным А-В-С. Для проверки можно при включении устройства провести тест на правильное чередование фаз. Для этого необходимо при включении устройства , когда на индикаторе отображаются символы — 0 — держать нажатой кнопку menu , если фазировка правильная индикатор отобразит символы AbC ,если нет ACb, и требуется перебросить местами две любые фазы.

Если отпустить кнопку menu устройство перейдет в основной режим работы.

При использовании регулирования методом пропуска периодов, не требуется фазировка и тест в прошивку не введен. В этом случае тиристоры открываются одновременно , можно представить их как простой пускатель коммутирующий все три фазы сразу. Чем больше нужна мощность на нагрузке , тем большее количество раз в единицу времени , тиристоры будут в проводящем состоянии. Данный метод не подходит для ламп накаливания.

В настройке устройство не нуждается.

При включении происходит считывание настроек из энергонезависимой памяти МК, если в памяти нет значений, либо они некорректны, устанавливаются значения по умолчанию. Далее МК проверяет наличие импульсов синхронизации и состояние переключателя SB1. Если SB1 в разомкнутом состоянии импульсы управления не выдаются , на индикатор выводится сообщение OFF , светодиод HL1 мигает с высокой частотой. Если замкнуть SB1 на индикаторе высветится текущее задание мощности, будут формироваться импульсы управления , светодиод HL1 светится постоянно. Если при пуске либо во время работы пропадут управляющие импульсы более чем на 10 секунд, индикатор отобразит цифры 380 , светодиод будет моргать с низкой частотой, импульсы управления тиристорами снимутся. При появлении импульсов синхронизации , устройство вернется к работе. Так было сделано в связи с плохой сетью в месте эксплуатации устройства, частыми перебоями и перекосами фаз.

Читайте так же:
Принципиальная схема стабилизатора тока

Меню содержит четыре подменю, переключаемых кнопкой menu , если кнопка не нажата некоторое время, отображается текущий установленный уровень мощности условно от 0 до 100. Уровень мощности изменяется кнопками Up или Down, либо , если разрешено(по умолчанию) ,потенциометром.

Длительное нажатие кнопки menu переключает подменю.

Подменю 1 на индикаторе отображается Грˉ это верхняя граница регулирования мощности, при нажатии кнопок Up или Down, будет показано текущее значение , его возможно изменять в большую или меньшую сторону, в пределах границ. По умолчанию значение 99.

Подменю 2 на индикаторе Гр_ это нижняя граница регулирования мощности, все аналогично , значение по умолчанию 10.

Подменю 3 показывает используется ли задание от потенциометра 1 – да 0- нет. На индикаторе 3-1 либо 3-0, выбор нажатием кнопок Up или Down. По умолчанию – используется(1).

Подменю 4 на индикаторе ЗАП , при нажатии любой из кнопок Up или Down, произойдет запись текущих значений в энергонезависимую память МК. При записи произойдет однократное мигание надписи ЗАП. Будут записаны границы регулирования, разрешен ли потенциометр и текущее значение мощности, если оно устанавливается кнопками, а потенциометр не используется.

Следующее нажатие menu , переключит в основное меню, будет отображено значение мощности. Так же длительное не нажатие кнопок переключит меню на основное.

Можно не использовать семисегментный светодиодный индикатор ,если не требуется ничего изменять, в этом случае все будет работать, регулироваться от 10 до 99 при помощи потенциометра. Состояние устройства покажет светодиод HL1 . Собственно индикатор был нужен на этапе отладки и для последующей модернизации. В планах построить на этой базе регулятор для индуктивной нагрузки , и сделать устройство плавного пуска асинхронного двигателя.

Печатная плата разрабатывалась для блока синхронизации и для блока управления, но в итоге из за переработок блок управления был сделан навесным способом, на макетной плате, Печатная плата»как есть» в архиве, разводка семисегментного индикатора выполнена под имеющийся у меня индикатор, при необходимости можно программно сменить соответствующие сегментам вывода. Часть деталей ( RC цепи , резисторы и диоды силовой схемы, элементы блока питания, кнопки, потенциометр и светодиоды) монтировались так же навесным способом.

В архиве представлена плата блока управления и блока синхронизации, в формате sprint layout, и схемы в формате Splan 7, там же два варианта прошивки под фазоимпульсное управление и управление пропуском периодов. МК шился программатором «пять проводков» под управлением программы Uniprof , скачать ее можно на сайте автора http://avr.nikolaew.org/

фьюзы представлены ниже.

Фьюзы даны для установки в этой программе , при использовании другой — Помните, что включенный FUSE — это FUSE без галочки!

Печатные платы не оптимальны , и скорее всего , при повторении придется доработать их под имеющиеся в наличии детали, и конкретную конфигурацию и расположение элементов ( кнопок , потенциометра, индикатора, диодов и оптронов). Так же обратите внимание на контактные площадки, если сверлить отверстия диаметром 0,5-0,7 мм затруднительно, то перед печатью нужно увеличить размер контактных площадок. Главное требование для блока синхронизации — учитывайте , что напряжение высокое и может быть пробой по поверхности текстолита, и по поверхности деталей,поэтому желательно использовать выводные детали с большим расстоянием между выводами. По этой же причине мосты набраны из отдельных диодов. Не нужно экономить место и текстолит ! напряжение в отдельных точках платы синхронизации может достигать 600 вольт ! Плату после изготовления нужно покрывать электроизоляционным лаком, желательно в два — три слоя, чтобы исключить пробой по пыли.

Читайте так же:
B 1655 стабилизатор тока

Видео представлено при работе в режиме фазоимпульсного регулирования, на осциллографе сигнал с трансформаторов тока ,включенных в две фазы, нагрузка три лампы накаливания по 1 КВт. На видео макет устройства используемый для отладки.

Литература

  • В.М. Яров . «Источники питания электрических печей сопротивления» учебное пособие 1982г.
  • А.В.Евстифеев «Микроконтроллеры AVR семейства Mega, руководство пользовтеля » 2007г.

Трехфазные промышленные стабилизаторы напряжения переменного тока марки СТС-5

Стабилизаторы напряжения промышленные трехфазные серии СТС-5 предназначены для автоматической стабилизации межфазного входного напряжения 380В и фазного входного напряжения 220В, при электропитании от четырехпроводной электросети с глухо-заземленной или изолированной нейтралью в нестабильных сетях в непрерывном режиме электроснабжения.

Модельный ряд
  • СТС-5-А мощностью: 16,25,40,63,80,100,120,160,200,250,300 кВа.
  • СТС-5-С исполнение для ЛЭП мощностью: 16,25,40,63,80,100,120 кВа.
  • СТС-5-АЭС мощностью: 16,25,40,63,80,100,120,160,200,250,300 кВа.
Структура условного обозначения СТС-N-XXX-YYY-G-Z-IPLL
  • СТС — стабилизатор трехфазный сухой.
  • N — номер серии 5.
  • ХХХ — номинальная мощность 10,16,25,40,63,80,100,120,160,200,250,300,400 кВа.
  • YYY — номинальное входное межфазное напряжение 380/220 В.
  • G — вид исполнения
  • А — исполнение базовое.
  • С — исполнение для ЛЭП.
  • АЭС — исполнение для атомных электростанций.
  • М — модифицированный.
  • Z — вид климатического исполнения У3, Т3, УХЛ1, УХЛ2, по ГОСТ 15150-69.
  • LL IP-10, IP-20, IP-31, IP-54 степень защиты по ГОСТ 14254-96.
  • ТУ 3411-001-55978767-06, сертификат соответствия № РОСС RU. АЮ64.В14717.
  • ТУ 3411-011-559-78767-08 СТС для АЭС, лицензия на конструирование № ЦО-11-101-4187, лицензия на изготовление № ЦО-12-101-4188 оборудования для атомных станций от 29.05.2008 г.
Область применения

Общепромышленные трехфазные стабилизаторы напряжения серии СТС-5 предназначены для обеспечения качественных энергоснабжением потребителей в тяжелых климатических условиях в непрерывном режиме электроснабжения в соответствии с ГОСТ 13109-97, требованиям по электробезопасности ГОСТ Р МЭК 60950-2002 и требованиям по ЭМС ГОСТ Р 50745-99.

  • Промышленное и технологическое оборудование.
  • Офисы и административные здания.
  • Телефонные сети.
  • Атомные электростанции.
  • Медицинские научные центры.

Стабилизаторы напряжения СТС-5 исполнения для АЭС предназначены главным образом для эксплуатации на атомных электростанциях классов безопасности 4,3Н, 3НО,2Н по ОПБ-88/97 и категории сейсмо-стойкости 1,2,3 НП-001-97.

Преимущества
  • Одновременная стабилизация межфазного и фазного напряжения в четырехпроводной электросети переменного тока с глухо-заземленной или изолированной нейтралью.
  • Сохранение номинальной мощности во всем рабочем диапазоне входного напряжения.
  • Допускает работу несимметричных режимах, при которых не симметрия по току нагрузки до 100% и не симметрия по напряжению сети до 20%.
  • Показатель надежности 99%.
Функциональные особенности

Силовым исполнительным элементом стабилизатора является специальный трехфазный автотрансформатор регулируемый системой подмагничивания АТРПН, который компенсирует изменения входного напряжения в сети путем изменения коэффициента трансформации. Подмагничивание осуществляется с помощью дополнительных обмоток, запитанных от тиристорных регуляторов.

Интегрированный в конструкцию стабилизаторов блок конденсаторов БК обеспечивает компенсацию собственной реактивной мощности стабилизатора при работе в отсутствие нагрузки. Вентиляторы принудительного охлаждения автоматически включаются и отключаются в зависимости от температурного состояния АТРПН стабилизатора.

Читайте так же:
Стабилизатор напряжения стс ток

Входные цепи АТРПН и цепи подключения БК защищены сетевыми автоматами QF1 и QF2.Система микропроцессорного измерения совмещена с регистрацией входных и выходных параметров электропитания. Для мониторинга входных и выходных параметров на стабилизаторах серии СТС-5 установлен многофункциональный измерительный контроллер МИК 21, который позволяет измерять 17 электрический параметров, а также передавать их на персональных компьютер по протоколу RS-485 на расстояние до 1500 метров.

Структурная схема

Конструктивное исполнение

Силовая часть стабилизатора СТС-5 состоит из следующих основных частей, трехфазного автотрансформатора трех блоков управления, блока конденсаторов для компенсации реактивной мощности, защитного кожуха, устройства для подъема и перемещения.Способ охлаждения принудительных воздушный. Охлаждающий воздух поступает под кожух со стороны пола, и подымаясь вверх охлаждает катушки АТРПН, которые выполненные секционированными с осевыми вентиляционными каналами, и выходит наружу через отверстия в кожухе.

Стабилизаторы напряжения СТС-5 исполнения IP-20 мощностью до 160 кВА комплектуются автоматическими сетевыми выключателями для защиты от перегрузки. Для стабилизатров мощность более 120 кВА рекомендуются использования щитов коммутации ЩК-0,4-1 и ЩК-0,4-2. На передней панели корпуса СТС-5 исполнения IP-20 установлен многофункциональный измерительный контроллер МИК 21.

Стабилизаторы напряжения СТС-5 исполнения IP-31 не комплектуются автоматическим сетевым выключателем для защиты от перегрузки и рекомендуются использования щитов коммутации ЩК-0,4-1 и ЩК-0,4-2.

Стабилизаторы напряжения СТС-5-С исполнения IP-54 мощностью 16,25,40,63,80,100,120 производятся в антивандальном исполнение для ЛЭП позволят решать проблемы, связанные с качеством передачи электроэнергии, для обеспечения надежной и безопасной эксплуатации линий электропередач.

Применение для ВЛ-0,4 кВ
  • Бросков напряжения электроснабжения конечных потребителей 0,4 кВ.
  • Защита потребителей от ударов молний и перенапряжений с помощью ОПН-0,4.
  • Устранения несимметрии напряжения на участке ВЛ-0,4 кВ за местом установки стабилизатора.
  • Устранение возможности повышения напряжения у потребителя при обрыве нулевого провода или потери его в цепи контакта.

Рекомендуются для удобства подключения и управления стабилизатором напряжения СТС-5 использование щитов коммутации ЩК-0,4-1 и ЩК-0,4-2.

Дополнительно предлагает услугу монтаж стабилизаторов напряжения и пусконаладочные работы.

Более подробную информацию Вы можете получить у наших специалистов по телефону.

Стабилизаторы переменного напряжения

О магазине

Хотя перепады напряжения кажутся редкостью, особенно в мегаполисах, но все же они случаются. Продажа стабилизаторов напряжения достаточно популярна в России, ведь они применяются сейчас в любом виде производства, а дальновидные и практичные хозяева квартиры или коттеджа используют их и в домашних условиях, ведь сегодня не проблема найти для дома стабилизатор напряжения бытовой маломощный, которого в большинстве случаев может быть достаточно. Если вам небезразлично состояние вашей бытовой и компьютерной техники, то рекомендуем купить стабилизатор переменного напряжения у нас. С его помощью можно предотвратить негативные последствия, к которым приводит скачок напряжения.

Стабилизатор напряжения — оптимальное решение для автоматического поддержания стабильного напряжения в сети.

Устройства стабилизации напряжения Штиль включают серии: R (30 универсальных моделей разного типа), P (с улучшенными возможностями регулировки напряжения), Т (с высокой точностью стабилизации напряжений), ST (подходит для котлов и потребителей на удаленных объектах), SPT (с улучшенными потребительскими свойствами), ИнСтаб (инверторные стабилизаторы с двойным преобразованием).

По всем нормам качества электроэнергии напряжение может отклоняться в пределах +/-10%. Однако довольно часто его скачки в сети значительно превышают этот допустимый порог. Конечно же, от нестабильного напряжения страдает не только сеть, но и самая дорогостоящая электроника в помещении: компьютеры, СВЧ-печи, холодильники, кондиционеры, охранные системы, аудиотехника и видеотехника, а также автоматика отопительного оборудования. Для того чтобы избежать нежелательных последствий перепадов напряжения в сети, разработаны специальные устройства — стабилизаторы напряжения. Их покупка обойдется гораздо дешевле приобретения новой бытовой техники для квартиры.

Читайте так же:
Стабилизатор напряжения питания переменного тока

Стабилизаторы переменного напряжения для дома подойдут для решения следующих задач:

  • защита нагрузки от перепадов напряжения (в т. ч. перенапряжения),
  • электропитание при повышенном или пониженном напряжении в электросети в течение длительного периода времени,
  • фильтрация сетевых помех.

Выбор стабилизаторов напряжения для Hi-Fi аппаратуры или неотапливаемых помещений производится исходя из основной характеристики — мощности подключаемой нагрузки. Можно установить по отдельному устройству на каждый электрический прибор, однако это неоправданно дорого, поэтому лучше всего посчитать суммарную потребляемую мощность всех электроприборов при заданном напряжении, которые планируется защитить и, исходя из этой цифры, подбирать стабилизатор напряжения. Однако здесь стоит учесть и тот факт, что у многих электроприборов пусковые токи в несколько раз превышают номинальные, поэтому защитные устройства необходимо выбирать с двух, а иногда и с трехкратным запасом, это вы можете сделать на нашем сайте, при возникновении вопросов, свяжитесь с нашими менеджерами они помогут купить стабилизатор напряжения, который сэкономит вам время и деньги.

Пришло время застраховаться от перепадов в сети и приобрести стабилизатор напряжения.
Звоните сейчас!

Трехфазные стабилизаторы напряжения (380 В)

Цены на трехфазные стабилизаторы напряжения (380 в) в Казани

В интернет-магазине «Инигс» вы найдете трехфазные стабилизаторы напряжения (380 в) по цене от 23890 до 173790 рублей. Средняя стоимость товара в категории — 98840 рублей.

Трёхфазные стабилизаторы в Казани

Стабилизатор трёхфазный – это, по сути, 3 объединённых в общую систему однофазных устройства, каждый из которых отвечает за работу конкретной фазы и предотвращает перегрузки тех электроприборов, которые подключены именно к этой фазе.

Такие устройства, как трёхфазные стабилизаторы напряжения позволяют более эффективно использовать электрические сети (которые тоже являются, в подавляющем большинстве, трёхфазными). Эффективность заключается в более равномерном распределении нагрузки, которая потребляется бытовой техникой, компьютерами, телевизором и пр. Заказав трёхфазный стабилизатор и произвести его установку в подъездах жилых домов, можно добиться плавного распределения нагрузки между всеми квартирами и защитить фазы от перекоса напряжения.

Прямая функция любого трёхфазного стабилизатора в Казани это предотвращение Ваших приборов и устройств от возникающих в трёхфазной сети перегрузок по напряжению. Современные стабилизаторы имеют диапазон напряжений на выходе примерно 380 В с погрешностью 5 %. В принципе, Вы можете использовать и однофазные приборы, однако не каждому хочется отдельно подключать каждый стабилизатор напряжения в отдельную сеть конкретной фазы. Да и по деньгам это выйдет намного дороже.

Как же выбрать трёхфазный стабилизатор напряжения, исходя из его мощности?

Рассчитывать суммарную мощность возможно также, как и при выборе однофазного стабилизатора напряжения. Однако, рассчитанную нагрузку нужно будет распределить максимально равномерно на каждую конкретную фазу и добавить к выведенному значению так называемый «запас по мощности» (это около 20-30 % от получившейся суммы). Это нужно для того, чтобы учесть возможную установку какого-либо дополнительного оборудования в будущем.

Дополнительно к использованию трёхфазных стабилизаторов напряжения дома и в быту, владельцы производственных предприятий также извлекут выгоду от их использования в виде надёжной защиты от скачков напряжения:

  • компьютеров, различной техники, которая работает на основе микросхем;
  • оборудования в ремонтных мастерских и производственных цехах;
  • дорогостоящего оборудования для медицинских учреждений.
голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector