Купете мрежов стабилизатор. Съвети за всички поводи
Причината за публикуването на статия беше коментарът на един от нашите уважавани радиолюбители в бележка за мощни регулатори на напрежението, осигуряващи ток на натоварване до 3 ампера.
Тук ще разгледаме точно битови стабилизатори на напрежение, т.е. които осигуряват на изхода стандарт за много страни (въпреки че далеч не винаги е един и същ - прибл. AndReas) потребителско напрежение от 220 волта. И така, с отклонение мрежово напрежениена входа на такъв стабилизатор те са проектирани да го доведат до номинална стойност от 220 волта на изхода. По този начин се осигурява стабилно и непрекъснато захранване на домакински уреди или офис оборудване, което допринася за значително удължаване на живота на домакинските уреди.
Централизираната компенсация се използва в инсталации с променливо търсене на реактивна мощност. Компенсатор с постоянно свързани кондензатори е неприемлив поради факта, че може да възникне недостатъчна компенсация или свръхкомпенсация. В този случай компенсаторът трябва да бъде оборудван с контролер и специално устройство за превключване и защита.
Предимството на централната компенсация е, че включената мощност на кондензатора съответства на реактивната мощност, използвана в даден момент от време, без свръхкомпенсация или недостатъчна компенсация. Съвременна версияпрез последното десетилетие е смесена компенсация. Компенсирайте дори маломощни консуматори от порядъка на няколко десетки вата. Централната компенсация в този случай е улеснена. Тези устройства постоянно следят потреблението на активна и реактивна мощност, определят в реално време фактора на мощността на тока и следователно необходимата мощност на изместване.
Няма да ви натоварвам, скъпи радиолюбители, с теоретичен материал, тъй като тук всичко е ясно. Има много схеми на различни стабилизатори на мрежовото напрежение. Повечето от тях също вече съдържат филтри от радиочестотни смущения и други "звънци и свирки". Но фирмите, когато купуват готов стабилизатор на мрежовото напрежение от тях, винаги „на купчина“ се опитват да „натрупат“ „левите“, вече ненужни стоки, например предпазители от пренапрежение. И цената на тези устройства понякога достига точката на абсурд.
Въз основа на текущите индикатори те регулират реакторите, докато кондензаторите на батерията остават постоянни за дълго време. Проблемът със загубите поради несинусоидалната форма на тока на консуматорите, което налага на изискванията за качество на доставяното електрическо напрежение и честота, се добавя изискването "максимална близост на формата до синусоида".
Има няколко метода за компенсация, в зависимост от мощността на компенсация, използваните устройства и т.н. Компенсаторите с активна корекция се изпълняват чрез промяна класическа схемаконвертор променлив ток. След това се преобразува в променлива със стабилни параметри. Това осигурява синусоидален ток, който съответства на синусоидалното мрежово напрежение.
За начало, малка бележка. Ако сте дошли на тази страница само за да намерите подходящ стабилизатор за себе си, тогава можете да търсите, например. Някои модели заслужават внимание.
Тъй като коментарът беше за стабилизатори на мрежово напрежениетърговска марка Defender, тогава ще се спра на тях малко по-подробно. Ако проучите гамата от стабилизатори, които предлагат, тогава в описанието на почти всяко устройство е написано същото предназначение, а именно: предназначено е да предпазва захранването на битова аудио и видео техника, компютри, периферни устройства и друго електронно оборудване от продължително повишаване или намаляване на напрежението в мрежата, импулсни смущения, както и за защита срещу високо напрежение.
Контролерът анализира хармониците на тока и напрежението на 19-ия хармоник. Максималната стойност се съхранява в паметта, изчисляват се общите коефициенти на хармонично изкривяване на тока и напрежението. Ако изкривяването е по-голямо от текущата настройка, всички нива на кондензаторната батерия се изключват от контролера и алармата се включва.
При определено съотношение на реактивните елементи може да няма фазово изместване, следователно липсата на реактивни токове в захранващата верига. Фактори, които могат да доведат до по-високи номинален ток: наличие на хармоници; повишаване на мрежовото напрежение; чести стартирания; повреди на мрежовото напрежение; вибрация на контакторни контакти; резонанс.
Лично аз за компютър и друга маломощна цифрова електроника, вместо всякакви мрежови стабилизатори, използвам източник непрекъсваемо захранване(или инвертор или конвертор - както искате). Това е изключително полезно устройствопо всякакъв начин. Освен това спестява от отклонение на напрежението (между другото, в някои модерни моделистабилизатори вече са вградени в такива инвертори), и от перфектното му падане до нула, а също така предпазва от смущения.
Използване на качествен контролер с добро софтуер, който също изпълнява функции за безопасност, може значително да удължи живота на кондензаторите. Контролерът ефективно ги предпазва от скокове и падания на мрежовото напрежение, чести стартирания и дори предпазва от резонанс. Ако мрежовите параметри са по-лоши от предварително зададените, изключете кондензаторната банка от контролера и включете алармата.
Колкото по-висока е температурата на кондензатора, толкова по-кратък е животът на кондензатора. Според допустимото топлинно натоварване кондензаторните батерии се разделят на четири класа. Ако хармониците са над определена стойност, скоро кондензаторите ще източат температурата. по-висока температура околен святвътре в шкафа води до повишаване на вътрешната температура на кондензатора. Понастоящем филтрите се използват много често за защита на кондензаторите от хармонично мрежово замърсяване. Хармониците увеличават налягането на кондензатора, нагряват го и по този начин упражняват вреден ефектза експлоатационния му живот.
И стабилизаторите на мрежовото напрежение не са точно необходими, но се препоръчват за устройства с електродвигатели и нискочестотни трансформатори. Но те наистина са необходими за тези устройства извън града, в страната, т.е. където напрежението на разпределената за вас електропровода е много по-малко дори от 180 волта.
Е, добре, текстовете настрана, продължаваме по същество. Доколкото ми е известно, стабилизаторите на мрежовото напрежение на Defender AVR използват цифрово управлявана автотрансформаторна верига, а по-рано се използва аналогова управлявана верига. Пример за схема с аналогово управление:
Когато кондензаторите се включат, те стартов ток 8-10 пъти работния ток. В случай на много високи пренапрежения, газовете, отделяни от изпарението на диелектрика, могат да създадат доста голямо вътрешно налягане, което да доведе до експлодиране на кондензатора.
Въпросните кондензатори са оборудвани със специални предпазни клапани. Следователно ще са необходими три пъти повече батерии, за да осигурят необходимата мощност на отклонение. Новите модели кондензатори имат сегментирани електроди. Отделни сегменти са свързани с фюзелажни мостове.
Повече за домакинските стабилизатори Defender, за съжаление, не можахме да намерим. По принцип такива фирми не са склонни да разкриват, така да се каже, търговски тайни. Въпреки това, би имало какво да се крие, ако има много такива разработки в публичното пространство (бел. на автора AndReas). Но имаме още няколко схеми на мрежови преобразуватели на напрежение. Не мисля, че всички производители на такива устройства могат да предложат нещо коренно ново. Всички техни така наречени разработки са базирани на общодостъпни схемни решения. Ето един от тях:
Когато възникне диелектричен пробив, те разрушават връзката на повредената секция с други и кондензаторът продължава да работи. Фолиевите намотки са свързани с помощта на специален контактен пръстен със заваряване. Това подобрява надеждността на кондензатора. Възможно е кондензаторните батерии да имат ниско напрежение. В този случай те са по-евтини, но работят с по-високи резистивни загуби от кондензаторите със средно напрежение.
Сергей Калашников, Щефан Хансен. Въпреки това, тези филтри могат да бъдат проектирани за товари, които ще бъдат компенсирани, тъй като влияят на хармонични токове от други нелинейни товари или хармоници от мрежата. За разлика от това, активен хармоничен компенсатор може да се използва за подобряване на качеството на захранването, без да се налага да се справяте с проблемите, свързани с пасивните филтърни приложения.
Регулаторът на мрежовото напрежение, чиято верига е представена малко по-високо, включва една, две или три допълнителни намотки на трансформатора последователно с товара, когато мрежовото напрежение се отклонява. Ако мрежовото напрежение е по-ниско от необходимото, тогава допълнителните намотки се включват във фаза с мрежата и напрежението на товара става по-голямо от мрежата. Ако мрежовото напрежение стане по-високо от нормалното, тогава намотките се включват в противофаза с мрежовото напрежение, което води до намаляване на напрежението на товара. Трансформаторът на диаграмата е обозначен с T1, а допълнителните намотки са с римски цифри IV, V, VI. Компараторите DA3…DA8 са конфигурирани да работят в зависимост от нивата на мрежовото напрежение съответно 250 V, 240 V, 230 V, 210 V, 200 V и 190 волта. Ако мрежовото напрежение надвишава определените нива, тогава на изходите (пин 9) на тези компаратори, за които е изпълнено определеното условие, работи високо логическо напрежение (логика 1) от около 12 V. По този начин разликата в нивата на задействане на компараторите е 10 V, или приблизително 5% от мрежовото напрежение. Нивата на задействане на компараторите DA5 и DA6 се различават с 20 волта. Това съответства на диапазон на регулиране от 220 V ± 5%. Трябва да се отбележи, че държавните стандарти определят допустимото мрежово напрежение от 187 V до 242 V. Този стабилизатор, очевидно, осигурява по-висока точност при поддържане на стойността на мрежовото напрежение. Това може да се отрази така:
Предложената активна хармонична компенсация за промишлени мрежи може успешно да се използва за нелинейни товари, за потребители с бързи колебания в консумацията на реактивна и активна енергия. Използването на активна мрежова компенсация има много предимства пред пасивната компенсация.
Лесно се проектира според приложението, тъй като е независим от съпротивлението на линията, не създава резонанс и активно ограничава и контролира хармоничните и реактивните токове. Но тенденциите в проектирането на промишлени енергийни системи и други фактори в производството на електроенергия показват, че има време за промяна.
Вместо компараторите, посочени на диаграмата, можете да използвате чипа K1401CA1. Като стабилизатори са използвани KR142EN8B. Диодните мостове VD1 и VD2 могат да бъдат заменени с KTs402 ... KTs405, KTs409, KTs410, KTs412. VD4 ... VD7 - всяко с допустимо обратно напрежение над 15 V и ток напред над 100 mA. Оксидни кондензатори - К50-16, К50-29 или К50-35; останалите са КМ-6, К10-17, К73-17. Реле K1 - K5 - чуждестранно производство Bestar BS-902CS. Релетата от този тип имат намотка със съпротивление от 150 ома, предназначена за работно напрежение 12 V и контактна група от превключващ тип, предназначена за превключване на напрежение 240 V при ток 15 A. Трансформаторът T1 е направен на магнитната верига SHL50x40. Намотка I е навита с тел PEV-2 0.9 и съдържа 300 оборота; намотка II -21 оборот на проводник PEV-2 0,45; намотка III - 14 навивки на проводник PEV-2 0,45; намотките IV, V, VI съдържат 14 навивки от проводник PBD 2.64. Удобно е да се използва стандартен трансформатор от типа OSM1-0.63, в който всички намотки, с изключение на първичната (съдържа 300 оборота), се отстраняват, а вторичните намотки се навиват в съответствие с горните данни. При производството на трансформатора клемите на едноименните намотки I, IV, V, VI трябва да бъдат маркирани (маркирани с точки на диаграмата). Номиналната мощност на такъв трансформатор е 630 вата. До това стабилизатор на мрежовото напрежениеМожете да свържете товари до 3 киловата. Ако точността на поддържане на изходното напрежение е необходима по-ниска, тогава броят на вторичните намотки на трансформатора Т2 може да бъде намален до две и напрежението им да се увеличи от 10 волта на 15 волта. В този случай броят на компараторите също ще намалее и праговете за тяхната работа трябва да бъдат зададени според напреженията на вторичните намотки T2.
Развитието на развитието, заедно с масовото производство на полупроводникови устройства, значително намалява производствените разходи и следователно цената на активния филтър; Поради големия обем мед и стомана, използвани в пасивните филтри, нарастващата цена на производствения материал оказва по-голямо влияние върху пасивните решения, отколкото върху активните решения. Трифазният инвертор се свързва между захранващото напрежение и индустриалната мрежа.
Едно промишлено предприятие може да съдържа различни видовеелектрическо оборудване и товари, разделени на линеен товар и нелинеен товар. Токовият регулатор регулира изходното напрежение на инвертора за всеки период на вземане на проби от системата за управление, така че променливият ток да е на зададената стойност. Регулаторът на напрежението проверява нивото на напрежението постоянен токдо почти постоянна стойност. Изходният сигнал на регулатора на постоянно напрежение определя стойността на активния ток на мрежовото натоварване и загубата на захранващата система на системата за регенерация.
Настройката на този мрежов стабилизатор е както следва:
Най-простите по отношение на схемата са електромеханичните стабилизатори на мрежовото напрежение. Основните компоненти на този тип устройство са автотрансформатор и електродвигател, например RD-09 с вградена скоростна кутия, която върти двигателя на автотрансформатора.
Реактивният ток се изчислява по реактивна мощности информация от модула за оценка на флаш събития в мрежата. Управляващият ток на токовия регулатор е захранващият ток. Този ток е резултат от сумата на измерения ток на натоварване и променливотоковия ток на преобразувателя на напрежение.
Изборът на последователността на превключване за всяка операция на превключване на двата преобразувателя на източник на напрежение се извършва от контролера за управление на плъзгача. Изборът на последователност на превключване за всяка операция на превключване, използваща режима на плъзгащо управление, се обсъжда подробно в литературата. По този начин е възможно да се контролира активният филтър без сензори за мрежово напрежение. Това значително опростява хардуерната конфигурация на активните мрежови компенсатори, особено за приложения със средно и високо напрежение.
Всичко е много просто. Следи се мрежовото напрежение електронна схема, който при отклонение дава сигнал на електродвигателя да завърти ротора по или обратно на часовниковата стрелка. Въртейки се, роторът движи двигателя на автотрансформатора, като по този начин осигурява стабилно изходно напрежение. Ето няколко схеми на електромеханични мрежови стабилизатори:
Управление на постоянен ток
Хармоничният калкулатор се използва за проверка на хармоничните амплитуди в мрежата. Принципът се основава на метода на директно хармонично управление. В случай на мрежа без мрежа, преобразувателят на напрежение включва ел. DC напрежение не само дължини на вълните от превключване на транзистора, но и пулсации ниско напрежениевъзникващи от страната на DC на диоден токоизправител с кондензатор. Такова напрежение на пулсации с ниска честота трябва да бъде филтрирано в веригата за управление на обратното постоянно напрежение, в противен случай е необходимо да се увеличи напрежението на пулсациите пропорционално на регулатора на напрежението и да се премине към веригата за управление на текущата линия.
Друг вид стабилизатори на мрежово напрежение са релейни. Те осигуряват по-висока изходна мощност до няколко киловата. Мощността на товара може дори да надвиши мощността на самия трансформатор. При избора на мощността на трансформатора се взема предвид минималното възможно напрежение в електрическата мрежа. Ако например минималното мрежово напрежение е най-малко 180 волта, тогава от трансформатора е необходимо повишаване на напрежението от 40 волта, т.е. 5,5 пъти по-малко от мрежовото напрежение. Със същото количество изходната мощност на целия стабилизатор ще бъде по-голяма от мощността на силовия трансформатор. Броят на стъпките за регулиране на напрежението обикновено не надвишава 3 ... 6, което осигурява достатъчна точност при поддържане на изходното напрежение. Ето няколко стабилизаторни вериги от релеен тип.
Следователно мрежовите токове трябва да се деформират. Филтър за ниска граница обратна връзкапричинява дълго забавяне в измерването на постояннотоковото напрежение, така че постояннотоковото напрежение има малка динамична мощност. За подобряване на времето за реакция постоянно напрежение, използва се адаптивна система за управление, параметричните стойности за филтъра за обратна връзка и пропорционалния и интеграционния контролер се променят в зависимост от стойността на постояннотоковото напрежение.
Това първо се компенсира от динамиката на контролера електрически ток, което е характерно за режима на контрол на приплъзването. Резултатът от симулацията е показан на фигура 3. Хармоничният ток се генерира от типичен трифазен диоден честотен преобразувател. Преходът отнема почти един базов период, докато източникът на ток започне да прилича на синусоидална форма на вълната.
Днес използването на скъпи домакински електроуреди в живота ви играе основна роля за комфорта и значително улеснява прилагането разнообразна работа. Но колко често електрически устройстване са в ред? Каква е основната причина за прекратяването на тяхното функциониране и как да предпазим електроуредите от преждевременна повреда?
Натоварването на мрежата е толкова ниско, че промените в напрежението и напрежението в мрежата се намаляват до безопасна стойност. В промишлените разпределения пасивните филтри традиционно се използват за абсорбиране на хармоници, генерирани от нелинейни товари, главно поради ниската им цена. Това е много добър подход, ако е необходима корекция на фактора на мощността. Но пасивните филтри също имат своите недостатъци и поради това използването на пасивни филтри в промишлени среди е ограничено.
В сравнение с пасивния филтър, активният филтър може да се използва за намаляване на хармониците в промишлени линии, без да се налага да се справяте с проблемите, свързани с използването на пасивни елементи. Тези токове бяха измерени от страната на 10 kV на трансформатора. Токът на мрежата е показан на фиг. 5 е мрежовият ток, който се изчислява от осцилоскопа от измерените токове на фиг. 5, може да се види, че общият мрежов ток има по същество синусоидална и периодична форма на вълната. Висши хармоници 12 импулсни преобразувателипрактически елиминирани, както се вижда от спектралните характеристики на променливия ток и спектралните характеристики на мрежовия ток.
Относно пренапреженията на тока в нашата електрически мрежимнозина знаят от първа ръка. Тогава микровълновата фурна не се включва, тогава пералняне дърпа. Има много причини за понижаване на напрежението в мрежата: Отдалеченост на потребителя от трансформаторната подстанция ( трафопост), наличието на няколко много мощни консуматора на едно захранващо устройство, остарял електропровод, заваръчни работи по линията и т.н., и т.н. Ниското напрежение в мрежата е опасно за много електрически уреди. Това са електродвигатели, хладилници, електрически помпи и др. Увеличаването на напрежението в мрежата не се случва толкова често, но когато се случи, страдат всички електрически уреди без изключение.
Как да се предпазите от този позор? Надеждна защита срещу некачествено захранване в повечето случаи са стабилизаторите на напрежението.
Това е устройство, предназначено за автоматично поддържане на напрежение 220V + 3-7% в мрежата. Стабилизаторът на напрежението ще повиши ниското и ще намали високото напрежение, ще изключи захранването в случай на аварийно повишаване и намаляване на входното напрежение (аварийни пренапрежения в електрическите мрежи).
Стабилизаторите на напрежението могат да се използват в две версии:
1. Инсталирайте стабилизатор за целия товар в къщата или апартамента. Тоест един стабилизатор за всички електроуреди.
2. Монтирайте стабилизатора на най-малко защитения електрически уред.
Ако решите да изберете първата опция, тогава ще трябва да изчислите общата мощност на това електрическо оборудване.
Пример:
10 крушки по 100W (1kW) + пералня (3kW) + ютия (1kW) + чайник (1,5kW) = 6,5kW.
Стабилизаторът на напрежението трябва да бъде избран с малък резерв.За нашия пример е подходящ стабилизатор от 7,5 kW. Това е така, ако всички електрически уреди са свързани към мрежата едновременно.
Стабилизаторите на напрежението са разделени на два вида: стъпаловидни и електромеханични.
Стъпкови стабилизатори:
Стъпаловидни стабилизатори са най-евтиният и масов вид универсални стабилизатори. Схемата се основава на превключване на крановете на автотрансформатор с помощта на различни ключове. Напрежението на изхода на стабилизатора се променя на стъпки. Прекъсването на напрежението при превключване за различните модели варира от 2 до 12 ms. Такива стабилизатори на напрежение имат широк обхват на входното напрежение, висока точност на поддържане на изходното напрежение, не въвеждат изкривявания във външната мрежа и работят надеждно при всякакви промени в натоварването. Осигурете ефективна защита срещу претоварване, късо съединение и импулсен шум. Най-подходящ за използване в мрежи с висока динамика на промени в мрежовото напрежение.
Електромеханични серво системи:
Електромеханични системи за проследяване - ви позволява плавно да регулирате напрежението без прекъсване на фазата и без изкривяване на синусоидата. Стабилизаторите са доста компактни и подходящи за всякакъв вид натоварване. Сред предимствата на такива стабилизатори може да се отбележи няколко пъти по-дълъг експлоатационен живот, за разлика от коректорите за електронни ключовеи реле, висока точност на задържане на изходното напрежение 220 (3%, плавно регулиране при скорост от 20 до 50 V / s, без смущения по време на работа и изкривяване на формата на вълната на напрежението, добра товароносимост, най-широк диапазон на корекция от 100-280 V , възможност за организиране на системи с широк диапазон от номинални мощности. Използва се в електрически мрежи на вили, банки, промишлени съоръжения, лечебни заведения. Някои модели са проектирани да работят в среда с много ниско напрежение.
Съвременните стабилизатори, като правило, също са оборудвани с допълнителна защита, т.е. ако мрежовото напрежение не позволява на стабилизатора да подава необходимото напрежение към товара, той ще го изключи и автоматично ще го включи само когато прецени безопасно напрежение за свързаните към него електрически уреди.
Стабилизаторите са единствената евтина защита, която може да спаси електрическото оборудване от повечето спешни случаионлайн.
Към днешна дата почти цялото вносно оборудване има възли, които предпазват устройството от пренапрежения на захранването, които при високо напрежение в мрежата изгарят, но не позволяват на устройството да се повреди напълно. Електрическият уред обаче трябва да се занесе в сервиз за смяна на предпазителите.
Как да обезопасим електроуредите в дома или офиса?
Най-правилното и надеждно решение на тези проблеми с нестабилно мрежово напрежение е използването стабилизатори на напрежението. Използването им се увеличава значително всеки ден, тъй като използването на електрически уреди днес е просто необходимост.
Има много разновидности на стабилизатори на напрежението, това и ферорезонансни стабилизатори, стабилизатори от инверторен тип, непрекъсваеми захранвания, феромагнитни стабилизатори, електромеханични стабилизаториволтаж, различни електронни стабилизатори на напрежение.
В домашни условия т.нар мрежови филтри.
Най-често мрежовите филтри се представят под формата на обикновени мрежови удължителни кабели, но особеността на такива филтри е наличието на предпазни възли и бутони за превключване. Наличието на такива по същество прости неща в защита от пренапрежение значително намалява вероятността от изгаряне на оборудването, когато е включено.
Сред най-често използваните мрежови филтри са продуктите на Supra Jen Tech, Defender, Torrent, Power cube, Krauler, Buro, Ippon, Foton и Belkin. Тези предпазители от пренапрежение, в зависимост от модела, могат да бъдат представени под формата на няколко изхода или само за един изход.
За по-голяма защита срещу внезапни пренапрежения в мрежата, която използвате, се препоръчва използването на стабилизатори на напрежението. В специализираните магазини има много от тях и можете да изберете най-подходящия за вас като цена и предназначение.
Стабилизаторът на напрежението намалява вероятността от изгаряне на електрическите уреди до много ниски нива. Това е най-често използваното устройство за защита или на отделни електрически уреди, или на всички, които са в дома ви.
Най-често използваните стабилизатори от фирми като Krauler, Resanta, Defender AVR Real, PROFIGOLD. Мрежовите стабилизатори могат да бъдат представени под формата на отделни шкафове и различни копчета за регулиране на напрежението, както и под формата на малки блокове с ограничение на изходното напрежение от 140 до 250 V.
Мрежовите филтри на някои модификации осигуряват защита срещу продължително повишаване или намаляване на напрежението в мрежата, въздействието на импулсен шум, както и за защита срещу високо напрежение.
Стабилизаторите автоматично намаляват пренапрежението и увеличават ниското напрежение до ниво, което е най-подходящо за вашето оборудване.
В случай на скок на напрежението до 280 V, стабилизаторите го понижават до 240 V. В случаите, когато напрежението продължава да расте, стабилизаторите внимателно изключват електрическите уреди от мрежата. По този начин се осигурява безопасна работа на домакинските електрически уреди високо ниво. В края на краищата е много по-лесно да осигурите на оборудването си надеждна, защитена мощност, отколкото отново да застрашите скъпо оборудване, чийто ремонт ще струва много повече от стабилизатори и филтри.