Kas yra įtampos reguliatorius ir kam jis skirtas?

Apibrėžimas

Įtampos stabilizatorius (CH) yra įtaisas, skirtas nestabiliai įėjimo įtampai iš maitinimo tinklo paversti: nepakankamai įvertintas, per didelis arba su periodiniais viršįtampiais, į stabilios išvesties įtaisą ir prie jo prijungtus elektros prietaisus.

Mes perfrazuojame jį manekenams: stabilizatorius daro jį taip, kad prie jo prijungtų prietaisų įtampa visada būtų vienoda ir artima 220V, nepriklausomai nuo to, kaip ji eina į savo įvestį: 180, 190, 240, 250 voltų ar net plūduriuoja.

Atminkite, kad standartinė vertė yra 220 V arba 240 V. Tačiau kai kuriose šalyse, esančiose arti ir toli užsienyje, ji gali būti kitokia, pavyzdžiui, 110 V. Atitinkamai „mūsų“ stabilizatoriai ten neveiks.

Stabilizatoriai yra skirtingi rūšių: tiek darbui nuolatinės srovės grandinėse (linijinės ir impulsinės, lygiagrečiosios ir nuosekliosios), tiek darbui kintamosios srovės grandinėse. Pastarieji dažnai vadinami „tinklo įtampos stabilizatoriais“ arba tiesiog „220 V stabilizatoriais“. Paprastai tariant, tokie stabilizatoriai yra prijungti prie tinklo, o vartotojai prie jo jau jungiasi.

Kasdieniniame gyvenime CH yra naudojamas tiek atskiriems įrenginiams, pavyzdžiui, šaldytuvui ar kompiuteriui, tiek ir visam namui apsaugoti, šiuo atveju įvestyje yra įmontuotas galingas stabilizatorius.

Klasifikacija

Stabilizatorių konstrukcija priklauso nuo fizinių principų, kuriais jie veikia. Šiuo atžvilgiu jie skirstomi į:

• elektromechaniniai;
• feroresonansas;
• keitiklis;
• puslaidininkiai;
• estafetė.

Pagal fazių skaičių gali būti vienfazis ir trifazis. Platus pajėgumų asortimentas leidžia gaminti stabilizatorius tiek buitiniams, tiek smulkiems buitiniams prietaisams:

• televizoriui;
• dujiniam katilui;
• šaldytuvui.

Taigi dideliems objektams:

• pramoniniai vienetai
• dirbtuvės, pastatai.

Stabilizatoriai yra gana efektyvūs energijai. Elektros energijos suvartojimas yra nuo 2 iki 5%. Kai kurie stabilizatoriai gali turėti papildomų apsaugų:

• iš banga;
• iš perkrovos;
• iš trumpi jungimai;
• nuo dažnio skirtumų.

Veikimo principas

Įtampos stabilizatoriai yra įvairių tipų, kurių kiekvienas skiriasi reguliavimo principu. Šiuos skirtumus nagrinėsime toliau.Jei apibendrinsime visų tipų veikimo principą ir struktūrą, tinklo įtampos stabilizatorių sudaro 2 pagrindinės dalys:

1. Valdymo sistema - stebi įėjimo įtampos lygį ir duoda nurodymą jėgos blokui jį padidinti arba sumažinti, kad išvestis nurodytoje paklaidoje (valdymo tikslumas) užtikrintų stabilią 220 V įtampą. Ši klaida yra 5–10% ir skiriasi kiekviename įrenginyje.
2. Galios dalis - servomotoriniame (arba servomotoriniame), reliniame ir elektroniniame (triac) - yra autotransformatorius, kurio įėjimo įtampa pakyla arba nukrenta iki normalaus lygio, o keitiklio stabilizatoriuose arba, kaip jie dar vadinami „su dviguba konversija“, naudojamas keitiklis. . Tai prietaisas, kurį sudaro generatorius (PWM valdiklis), transformatorius ir galios jungikliai (tranzistoriai), kurie praeina arba atjungia srovę per pirminę transformatoriaus apviją, formuodami norimos formos, dažnio ir, svarbiausia, dydžio, išėjimo įtampą.

Jei įvesties įtampa yra normali, kai kurie stabilizatorių modeliai turi „apėjimo“ arba „tranzito“ funkcijas, kai įvesties įtampa paprasčiausiai taikoma išėjimui, kol jis išeina iš nurodyto diapazono. Pvz., Aplinkkelis bus įjungtas nuo 215 iki 225 voltų, o esant dideliam svyravimui, pavyzdžiui, su 205–210 V atitraukimu, valdymo sistema perjungs grandinę į galios skyrių ir pradės sureguliuoti, padidins įtampą, o išėjimas jau bus stabilus 220 V su tam tikra klaida. .

Sklandus ir tiksliausias išėjimo įtampos reguliavimas keitiklių MV, antroje vietoje - servo pavaros, o relių ir elektroninėse - reguliavimas yra laipsniškas, o tikslumas priklauso nuo etapų skaičiaus. Kaip minėta pirmiau, yra 10%, dažniau maždaug 5%.

Be dviejų aukščiau paminėtų dalių, 220 V įtampos reguliatorius taip pat turi apsauginį mazgą, taip pat antrinį maitinimo šaltinį valdymo sistemos grandinėms, tas pačias apsaugas ir kitus funkcinius elementus. Bendrasis įtaisas parodo žemiau pateiktą paveikslėlį:

Tuo pat metu paprasčiausia darbo schema atrodo taip:

Trumpai apžvelgsime, kaip veikia pagrindinių tipų įtampos stabilizatoriai.

Relė

Relės stabilizatoriuje reguliavimas vyksta perjungiant relę. Šios relės uždaro tam tikrus transformatoriaus kontaktus, padidindamos arba sumažindamos išėjimo įtampą.

Valdymo kūnas yra elektroninis mikroschema. Jame esantys elementai lygina atskaitos ir linijos įtampą. Jei yra nesutapimų, perjungimo relėms duodamas signalas, kad būtų galima sujungti autotransformatoriaus didėjančias arba mažėjančias apvijas.

Relinės SN paprastai reguliuoja elektrą ± 15% tikslumu, išėjimo tikslumu nuo ± 5% iki ± 10%.

Relinių stabilizatorių pranašumai:

• pigumas;
• kompaktiškumas.

Trūkumai:

• lėtas atsakas į įtampos svyravimus;
• trumpas tarnavimo laikas;
• žemas patikimumas;
• kai perjungiama, yra įmanoma trumpalaikį prietaisų išjungimą;
• nesugeba atlaikyti viršįtampių;
• triukšmas, paspaudimai perjungiant.

Servo pavara

Pagrindiniai servo stabilizatorių elementai yra autotransformatorius ir servo variklis. Kai įtampa nukrypsta nuo normos, valdiklis suteikia signalą servomotoriui, kuris perjungia būtinus autotransformatoriaus apvijas. Dėl tokios sistemos naudojimo užtikrinamas sklandus reguliavimas ir tikslumas iki 1% viso diapazono.

Servo pavaroje SN vienas transformatoriaus pirminės apvijos galas yra prijungtas prie kieto autotransformatoriaus šakos, o antrasis pirminės apvijos galas yra prijungtas prie kilnojamojo kontakto (grafito šepetėlio), kurį juda servovariklis. Vienas transformatoriaus antrinės apvijos gnybtas yra prijungtas prie įvesties energijos šaltinio, o antrasis gnybtas yra prijungtas prie įtampos reguliatoriaus išėjimo.

Valdymo pultas lygina įvesties ir atskaitos įtampą. Atsiradus nukrypimams nuo komplekto, servovariklis pradeda veikti.Jis judina šepetį išilgai autotransformatoriaus šakų. Servovariklis veiks tol, kol skirtumas tarp pamatinės ir išėjimo įtampos taps lygus nuliui. Visas procesas, pradedant prastos kokybės elektros energijos gavimu ir baigiant stabilizuotos srovės išvedimu, trunka dešimtis milisekundžių ir yra ribojamas šepečio judesio servovarikliu greičio.

Servo varomi įtampos stabilizatoriai gaminami įvairių dizainų.

1. Vienfazis. Susideda iš vieno autotransformatoriaus ir vienos servopavaros.
2. Trifazė. Jie yra suskirstyti į dvi rūšis. Subalansuotas - turi tris transformatorius ir vieną servo pavarą bei vieną valdymo grandinę. Reguliacija vykdoma visose trijose fazėse vienu metu. Naudojamas trifaziams elektros aparatams, staklėms, prietaisams apsaugoti. Nesubalansuotas - jie turi tris autotransformatorius, tris servovariklius ir tris valdymo grandines. T. y., Stabilizacija vyksta kiekvienoje fazėje, nepriklausomai viena nuo kitos. Taikymo sritis: pastatų, dirbtuvių, pramonės objektų elektros įrangos apsauga.

Servo-stabilizuojančių įtaisų pranašumai:

• spektaklis;
• didelis stabilizacijos tikslumas;
• didelis patikimumas;
• atsparumas viršįtampiui;

Trūkumai:

• reikia periodinės priežiūros;
• reikalauja minimalių įrenginio sąrankos įgūdžių.

Inverteris

Pagrindinis šio tipo SN skirtumas yra judančių dalių ir transformatoriaus nebuvimas. Įtampos reguliavimas atliekamas dvigubos konversijos metodu. Pirmajame etape kintama srovė ištaisoma ir praeina per filtrų filtrą, susidedantį iš kondensatorius. Po to ištaisyta srovė teka į keitiklį, kur ji vėl virsta kintama srove ir tiekiama į apkrovą. Tokiu atveju išėjimo įtampa yra stabili tiek pagal dydį, tiek pagal dažnį.

Kitame vaizdo įraše sužinosite apie vienos iš variantų, kaip įgyvendinti įtampos keitiklį nuo 12 V DC iki 220 V AC, veikimo principą. Kuris skiriasi nuo keitiklio įtampos stabilizatoriaus visų pirma įvesties įtampa, kitaip veikimo principas iš esmės yra panašus, o vaizdo įrašas leis suprasti, kaip veikia šio tipo įrenginiai:

Privalumai:

• našumas (aukščiausias iš išvardytų);
• didelis reguliuojamos įtampos diapazonas (nuo 115 iki 300 V);
• aukštas eksploatacinių savybių koeficientas (daugiau nei 90%);
• tylus darbas;
• maži matmenys;
• sklandus reguliavimas.

Trūkumai:

• reguliavimo diapazono sumažinimas didėjant apkrovai;
• didelės išlaidos.

Taigi mes ištyrėme, kaip veikia įtampos reguliatorius, kodėl jis reikalingas ir kur jis naudojamas. Tikimės, kad pateikta informacija jums buvo naudinga ir įdomi!

Susijusios medžiagos:

• Kaip veikia magnetinis starteris
• Tinklo apsaugos nuo viršįtampių įtaisai
• Skirtumas tarp kintamos ir nuolatinės