מהו ווסת מתח ולמה הוא מיועד?
הגדרה
מייצב מתח (CH) הוא מכשיר שנועד להמיר מתח כניסה לא יציב מרשת חשמל: מוערך, מוגזם, או עם נחשולי מחזור, למתקן פלט יציב בעוצמה ולמכשירי חשמל המחוברים אליו.
אנו מנסחים אותו מחדש עבור בדים: המייצב הופך אותו כך שעבור המכשירים המחוברים אליו, המתח תמיד זהה וקרוב ל 220 וולט, ללא קשר לאופן בו הוא נכנס לכניסתו: 180, 190, 240, 250 וולט או אפילו צף.
שימו לב כי 220 וולט או 240 וולט הוא הערך הסטנדרטי. אבל במדינות מסוימות בקרבת מקום ומחוצה לה הוא עשוי להיות שונה, למשל 110 וולט. בהתאם לכך, המייצבים "שלנו" לא יעבדו שם.
מייצבים שונים מינים: הן לעבודה במעגלי זרם ישר (סוגים ליניאליים ודופק, מקבילים וסדרתיים), וגם לעבודה במעגלי זרם חילופין. האחרונים נקראים לעתים קרובות "מייצבי מתח חשמל" או פשוט "מייצבי 220 וולט". במילים פשוטות, מייצבים כאלה מחוברים לרשת החשמל, והצרכנים כבר מתחברים אליה.
בחיי היומיום CH משמשת להגנה על שני המכשירים האישיים, למשל עבור מקרר או מחשב, וכדי להגן על הבית כולו, במקרה זה מותקן מייצב חזק על הכניסה.
סיווג
תכנון מייצבים תלוי בעקרונות הפיזיים עליהם הם פועלים. בעניין זה הם מחולקים ל:
- אלקטרומכני;
- טרור;
- מהפך;
- מוליכים למחצה;
- ממסר.
לפי מספר השלבים יכולים להיות חד פאזיים ושלושה פאזיים. מגוון רחב של קיבולות מאפשר ייצור מייצבים עבור מכשירי חשמל ביתיים וקטנים כאחד:
- לטלוויזיה;
- לדוד גז;
- למקרר.
אז לגבי חפצים גדולים:
- יחידות תעשייתיות
- סדנאות, בניינים.
מייצבים חסכוניים באנרגיה. צריכת החשמל היא בין 2 ל 5%. יתכן כי בחלק מהתקנים המייצבים הגנות נוספות:
- מ נחשול;
- מ עומסי יתר;
- מ מעגלים קצרים;
- מהבדלי תדרים.
עקרון הפעולה
מייצבי מתח הם מסוגים שונים שכל אחד מהם שונה בעיקרון הוויסות. נשקול את ההבדלים הללו להלן.אם אנו כללים את עקרון הפעולה ואת המבנה מכל הסוגים, אז מייצב מתח החשמל מורכב משני חלקים עיקריים:
- מערכת בקרה - מנטרת את רמת מתח הקלט ונותנת את הפקודה של יחידת הכוח להגדיל או להקטין אותה, כך שהפלט יפיק 220 וולט יציב בתוך השגיאה שצוינה (דיוק הרגולציה). שגיאה זו נעוצה 5-10% והיא שונה לכל מכשיר.
- חלק הכוח - ב servomotor (או servomotor), ממסר ואלקטרוני (triac) - הוא טרנספורמטור אוטומטי, שאיתו מתח הכניסה עולה או נופל לרמה נורמלית, ומייצבי מהפך, או כפי שהם מכונים גם "עם המרה כפולה", משתמשים במהפך . מכשיר זה, המורכב מגנרטור (בקר PWM), שנאי ומתגי חשמל (טרנזיסטורים), העוברים או מנתקים זרם דרך הסלילה הראשונית של השנאי, ויוצרים את מתח היציאה של הצורה הרצויה, התדירות והכי חשוב, הגודל.
אם מתח הכניסה תקין, אז בחלק מדגמי המייצב יש פונקציית "עוקף" או "מעבר", כאשר מתח הכניסה מוחל פשוט על הפלט עד שהוא יוצא מהטווח שצוין. לדוגמא, מעקף יופעל מ 215 ל 225 וולט, ובמקרה של תנודות גדולות, למשל, עם תפוגה של עד 205-210 וולט, מערכת הבקרה תעביר את המעגל לקטע הכוח ותתחיל להתאים, תגדיל את המתח והיציאה כבר תהיה יציבה 220 וולט עם שגיאה נתונה. .
כוונון חלק ומדויק ביותר של מתח היציאה עבור MVs מהפך, במקום השני - כונני סרוו, ולממסרים ואלקטרוניים, ההתאמה היא צעד צעד, והדיוק תלוי במספר השלבים. כאמור, הוא נע בין 10%, לעתים קרובות יותר סביב 5%.
בנוסף לשני החלקים לעיל, לווסת המתח 220 וולט יש גם יחידת הגנה, כמו גם מקור כוח משני למעגלי מערכת הבקרה, אותן הגנות ואלמנטים פונקציונליים אחרים. המכשיר הכללי מדגים את התמונה למטה:
יחד עם זאת, תוכנית העבודה בצורתה הפשוטה ביותר נראית כך:
נסקור בקצרה כיצד מייצבי מתח מהסוגים העיקריים עובדים.
ממסר
במייצב הממסר מתרחשת ויסות על ידי מעבר הממסר. ממסרים אלה סוגרים אנשי קשר שנאים מסוימים, מגדילים או מורידים את מתח היציאה.
הגוף השולט הוא מיקרו מעגל אלקטרוני. אלמנטים עליו משווים בין התייחסות ומתח קו. אם יש אי התאמה, ניתן אות לממסרי המיתוג כדי לחבר את הפיתולים הגוברים או יורדים של השנאי האוטומטי.
מכשירי SN ממסר בדרך כלל מווסתים את החשמל בתוך ± 15% ברמת התפוקה של ± 5% ל- ± 10%.
יתרונות מייצבי ממסר:
- זול;
- קומפקטיות.
חסרונות:
- תגובה איטית לתנודות מתח;
- חיי שירות קצרים;
- אמינות נמוכה;
- בעת כיבוי, כיבוי התקנים לטווח קצר אפשרי;
- אי יכולת לעמוד בפני מתח יתר;
- רעש, קליקים בעת מעבר.
כונן סרוו
המרכיבים העיקריים של מייצבי סרוו הם טרנספורמטור אוטומטי ומנוע סרוו. כאשר המתח סוטה מהנורמה, הבקר נותן איתות ל servomotor, המעבד את העקמומיות הדרושות של השנאי האוטומטי. כתוצאה משימוש במערכת כזו מבטיחים ויסות חלק ודיוק של עד 1% מכלל הטווח.
בכונן סרוו SN, קצה אחד של התפתל העיקרי של השנאי מחובר לענף קשיח של השנאי האוטומטי, והקצה השני של הפיתול העיקרי מחובר למגע מטלטלין (מברשת גרפיט), שמועבר על ידי סרוו-מוטור. מסוף אחד של סלילת המשנה של השנאי מחובר למקור הכניסה, והמסוף השני מחובר לפלט של ווסת המתח.
לוח הבקרה משווה את מתח הכניסה וההפניה. במקרה של חריגה מהסט, כונן הסרוו נכנס לפעולה.הוא מזיז את המברשת לאורך ענפי השנאי האוטומטי. סרוו המנוע ימשיך לפעול עד שההפרש בין הפניה למתח הפלט יהפוך לאפס. התהליך כולו, החל מקבלת חשמל באיכות ירודה ועד תפוקת זרם יציב, לוקח עשרות אלפיות השנייה ומוגבל על ידי מהירות המברשת הנעה עם כונן סרוו.
מייצבי מתח מונעי סרוו מיוצרים בעיצובים שונים.
- שלב יחיד. מורכב משנאי אוטומטי אחד וכונן סרוו אחד.
- תלת פאזי. הם מחולקים לשני סוגים. מאוזן - יש שלושה שנאים וכונן סרוו אחד ומעגל בקרה אחד. הרגולציה מתבצעת בכל שלושת השלבים בו זמנית. משמש להגנה על מכשירים חשמליים תלת פאזיים, כלי מכונה, מכשירים. לא מאוזן - יש להם שלושה טרנספורמטורים אוטומטיים, שלושה מנועי סרוו ושלושה מעגלי בקרה. כלומר, התייצבות מתרחשת בכל שלב, ללא תלות זה בזה. היקף: מיגון ציוד חשמלי של מבנים, בתי מלאכה, מתקני תעשיה.
היתרונות של התקנים לייצוב סרוו:
- ביצועים;
- דיוק גבוה של ייצוב;
- אמינות גבוהה;
- עמידות בפני מתח יתר;
חסרונות:
- זקוק לתחזוקה תקופתית;
- דורשים מיומנויות התקנה מינימליות.
מהפך
ההבדל העיקרי בין סוג זה של SN הוא היעדרם של חלקים נעים ושנאי. ויסות המתח מתבצע בשיטת ההמרה הכפולה. בשלב הראשון מתקנים זרם חילופי הקלט ועובר דרך פילטר אדווה, המורכב מ קבלים. לאחר מכן הזרם המתוקן זורם למהפך, שם הוא שוב מומר לזרם חילופין ומסופק לעומס. במקרה זה, מתח היציאה יציב הן בעוצמתו והן בתדר.
בסרטון הבא, תוכלו ללמוד על עיקרון הפעולה של אחת האפשרויות ליישום ממיר מתח בין 12 וולט DC ל 220 וולט AC. השונה ממייצב מתח המהפך מלכתחילה על ידי מתח הכניסה, אחרת עיקרון הפעולה דומה במידה רבה והווידיאו יאפשר לכם להבין כיצד מכשיר מסוג זה עובד:
יתרונות:
- ביצועים (הגבוה מבין הרשומים);
- מגוון גדול של מתח מתכוונן (מ 115 עד 300 וולט);
- מקדם ביצועים גבוה (מעל 90%);
- עבודה שקטה;
- מידות קטנות;
- ויסות חלק.
חסרונות:
- צמצום טווח הרגולציה עם הגדלת העומס;
- עלות גבוהה.
אז בחנו כיצד רגולטור המתח עובד, מדוע הוא נחוץ והיכן הוא משמש. אנו מקווים שהמידע שנמסר היה שימושי ומעניין עבורך!
חומרים קשורים:
טוען ...
