Enota, imenovana "trifazni stabilizator napetosti", je zapletena elektronska naprava, ki vam omogoča vzdrževanje parametrov izhodne moči na želeni ravni. Potrebo po teh izdelkih povzroča nestabilnost 380-voltnega napajanja, katerega nihanja včasih dosežejo nevarne vrednosti. Pri vgradnji stabilizatorjev je mogoče zaščititi industrijsko in gospodinjsko opremo, ki je nanjo priključena, ki pogosto odpove zaradi napetosti, ki presega mejne vrednosti.
Značilnosti oblikovanja
Po svoji zasnovi je trifazni stabilizator sestavljen iz treh enofaznih modulov istega tipa s skupnim krmilnim in nadzornim vezjem. Znani sta dve različici takih naprav:
- V prvem primeru gre za eno samo zasnovo, ki vključuje tri neodvisna stabilizacijska vezja.
- Druga možnost je sestavljena iz treh enakih enofaznih stabilizatorjev, povezanih v zvezdno konfiguracijo in nameščenih kot moduli v enem samem regalu.
Prva različica se uporablja za porabnike z nizko porabo energije in je relativno poceni.Toda za to morate plačati z resnimi težavami, ki se lahko pojavijo med njegovim delovanjem. Če eden od 3 krogov odpove, je treba celotno strukturo popraviti ali popolnoma posodobiti. Druga modifikacija (v obliki stojala z neodvisnimi moduli) se odlikuje po povečani funkcionalnosti, ki omogoča, da ne prekinete napajanja, če ena od faznih linij ne uspe. V tem primeru se napetost napaja neposredno na izhod, mimo problematičnega modula.
Značilnost povezovanja kakršnih koli modifikacij je ločeno fazno napajanje vsakega od pretvornikov, medtem ko njihova delovna ničla ostaja skupna. Poleg tega morajo biti ohišja teh naprav povezana z ozemljitveno zanko, ki obstaja v industrijskem objektu.
Krmilno in nadzorno vezje za stabilizatorje napetosti 380 V deluje po posebnem algoritmu, ki omogoča ne samo prilagajanje izhodne napetosti, temveč tudi izklop naprave v naslednjih nujnih primerih:
- vrednost napetosti ene od faz je pod ali nad kritično raven;
- temperatura nastavitvenih elementov pretvorniških modulov presega določeno mejno vrednost;
- V tokokrogu porabe je bilo zaznano močno fazno neravnovesje.
Fazno neravnovesje je značilno za načine delovanja z neenakomerno obremenitvijo, ko se vrednosti fazne napetosti premaknejo proti nič nevtralnega transformatorja.
4-polni odklopnik, vgrajen v enoto, se uporablja kot zaščitni element, ki v sili odklopi breme. 3-fazni stabilizator je zunaj izveden kot vertikalno postavljena talna konstrukcija.Na sprednji plošči so poleg krmilnikov nameščeni indikatorji napetosti, izdelani v obliki voltmetrov s številčnico ali sodobnih digitalnih indikatorjev.
Načelo delovanja in obseg uporabe
- Osnova večine stabilizatorjev je pretvornik-transformator z nastavljivim številom obratov na izhodu, ki vam omogoča spreminjanje napetosti na njih v eno ali drugo smer;
- dokler odčitki na vhodu ustrezajo nazivni vrednosti, se iz izhodnega navitja odstrani običajnih 220 voltov;
- če se vhodna napetost spremeni navzgor ali navzdol, krmilnik, vgrajen v stabilizator, obdela razliko in pošlje krmilni signal posebnemu mehanizmu motorja;
- slednji premakne motor za odvzem napetosti v želeno smer in prilagaja izhodno napetost, dokler ne doseže nazivne vrednosti.
Med vzorci stabilizacijskih naprav, ki jih proizvaja industrija, so modeli z gladko in stopenjsko nastavitvijo.
Področje uporabe trifaznih stabilizatorjev je precej široko. Vgrajeni so v napajalna vezja ne samo v proizvodnji, ampak tudi doma, predvsem v zasebnih in podeželskih hišah. Za stabilizacijske naprave za domače potrebe je praviloma značilna nizka moč, omejena na 30-50 kW. Bolj energetsko intenzivne enote (do 100 kW) so pogosto nameščene v mestnih uradih, primestnih vaseh in tudi v majhnih podjetjih.
Za osebno dacho je povsem dovolj naprava, ki zagotavlja izhodno moč do 50-70 kW. Industrijski vzorci stabilizatorjev z deklarirano močjo nad 100 kW so nameščeni v tovarniških delavnicah, v zdravstvenih ustanovah, pa tudi na razstavnih mestih in v nakupovalnih centrih. Naprave z galvansko napetostno izolacijo, ki delujejo v pogojih visoke vlažnosti, so povpraševane v specializiranih zdravstvenih ustanovah, laboratorijih in raziskovalnih centrih.
Vrste trifaznih stabilizatorjev
Industrija je začela proizvodnjo velikega števila modifikacij stabilizatorjev, namenjenih delovanju v trifaznih omrežjih. Seznam glavnih vrst takšnih enot:
- relejne in tiristorske naprave;
- elektromehanski stabilizatorji;
- feroresonančni in inverterski modeli;
- hibridne naprave.
Vsak od teh položajev zahteva ločeno obravnavo.
Vzorci relejev in tiristorjev
V relejnih napravah se elektromagnetni releji uporabljajo za preklapljanje obratov izhodne tuljave vgrajenega transformatorja. Za sisteme tega razreda je značilna zadostna hitrost in so primerni za upravljanje in vzdrževanje. Vendar pa zaradi mehanske narave preklopa niso dovolj trpežni (življenjska doba releja je omejena). Hkrati je natančnost prilagajanja izhodnih indikatorjev relejnih enot nezadostna za praktične potrebe.
Tiristorske naprave ne vsebujejo mehanskih kontaktov, saj njihovo preklopno vezje temelji na polprevodniških napravah. Zaradi tega se zanesljivost in vzdržljivost stabilizatorja močno povečata, vir pa je praktično neomejen.Zahvaljujoč racionalizirani proizvodnji sodobnih elektronskih komponent je cena takšne naprave nizka.
Elektromehanski modeli
V enotah te vrste se izhodna napetost prilagodi z mehanskim premikanjem ščetk zbiralnika toka, ki je del vgrajenega servo pogona. To pojasnjuje nizko hitrost regulacije izhodnega parametra, ki ne presega 15 voltov na sekundo. Druge pomanjkljivosti teh naprav vključujejo:
- pretiran hrup;
- močno iskrenje med delovanjem;
- nizka vztrajnost (naprava nima časa, da bi se odzvala na nenadne spremembe vhodne napetosti).
Pozitivna kakovost elektromehanskih naprav je visoka natančnost nastavitve izhodnih indikatorjev (napetost in moč).
Feroresonančni stabilizatorji
Ta vrsta stabilizacijskih naprav je podobna običajnim modelom transformatorjev, v katerih ima magnetno vezje izrazito asimetrijo. To ga razlikuje od standardnih modelov z nelinearnimi magnetnimi lastnostmi. Pomembna pomanjkljivost teh enot je njihova nizka učinkovitost. Poleg tega, če je potrebno nadzorovati velike tokovne obremenitve, postane linearna dušilka precejšnje velikosti.
Da bi zmanjšali velikost in težo naprave, je vanj vstavljen kondenzator, zaradi katerega magnetno vezje pridobi resonančne lastnosti. Od tod tudi ime te enote - feroresonančni regulator. Danes se ta vrsta stabilizatorja (kot njegov elektromehanski dvojnik) uporablja le v posebnih primerih. V vsakdanjem življenju so jih nadomestile sodobne elektronske naprave, imenovane inverterji.
Razsmerniki
Inverterski modeli so zgrajeni z uporabo kompleksnega elektronskega vezja, ki vključuje več stopenj pretvorbe vhodne napetosti. Zahvaljujoč temu je mogoče dobiti skoraj idealen regulator, ki vam omogoča vzdrževanje izhodne ravni z natančnostjo, ki ni dosegljiva za druge stabilizatorje. Razširjeno je tudi območje dovoljenih nihanj na vhodu, krmilna hitrost pa je omejena le s hitrostjo izhodnih ključnih elementov (visokofrekvenčni tranzistorji). Edina pomanjkljivost elektronskih enot je njihova visoka cena.
Hibridne naprave
Ta vrsta stabilizatorjev se je na trgu pojavila relativno nedavno (leta 2012). Osnova njegove zasnove je mehanski regulator, ki vključuje dva pretvornika relejnega tipa. V normalnem načinu deluje samo elektromehanska naprava, dodatne komponente pa pridejo v poštev, ko glavni modul ne more več obvladovati svojih funkcij.
Nezmožnost vzdrževanja optimalne ravni na izhodu se običajno pokaže, ko so vhodne napetosti prenizke ali previsoke, omejene na razpon od 144 do 256 voltov. Če je ta vrednost manjša od 144 ali višja od 256 voltov, začne delovati druga stopnja stabilizacije, sestavljena na releju e/m. Največje območje nastavitve je od 105 do 280 voltov.
