Mikä on jännitesäädin ja mihin se on tarkoitettu?

määritelmä

Jännitteenvakaaja (CH) on laite, joka on suunniteltu muuttamaan epävakaa tulojännite sähköverkosta: aliarvioitu, yliarvioitu tai ajoittaisilla ylijännitteillä vakaan suuruusluokan lähtölaitteeksi ja siihen kytkettyihin sähkölaitteisiin.

Määrittelemme sen nukkeille: stabilointilaite tekee siitä niin, että siihen kytkettyjen laitteiden jännite on aina sama ja lähellä 220 V: tä riippumatta siitä, miten se menee sen tuloon: 180, 190, 240, 250 volttia tai jopa kelluu.

Huomaa, että 220 V tai 240 V on vakioarvo. Mutta joissakin maissa lähellä ja kaukana ulkomailla, se voi olla erilainen, esimerkiksi 110 V. Siksi "meidän" stabilisaattorimme eivät toimi siellä.

Stabilisaattorit ovat erilaisia laji: Sekä tasavirtapiireissä (lineaariset ja pulssiset, rinnakkaiset ja sarjatyypit) että vaihtovirtapiireissä. Jälkimmäisiä kutsutaan usein ”verkkojännitteen stabilisaattoreiksi” tai yksinkertaisesti “220 V: n stabilisaattoreiksi”. Yksinkertaisesti sanottuna tällaiset stabilisaattorit on kytketty verkkoon, ja kuluttajat ovat jo kytkemässä siihen.

Arkielämässä CH: tä käytetään molempien yksittäisten laitteiden, esimerkiksi jääkaapin tai tietokoneen, ja koko talon suojaamiseen, tässä tapauksessa tuloon on asennettu tehokas vakaaja.

luokitus

Vakaajien suunnittelu riippuu fyysisistä periaatteista, joilla ne toimivat. Tässä suhteessa ne jaetaan:

• sähkömekaaninen;
• ferroresonance;
• invertteri;
• puolijohde;
• rele.

Vaiheiden lukumäärän mukaan ne voivat olla yksivaiheisia ja kolmivaiheisia. Laaja valikoima kapasiteettia mahdollistaa stabilointiaineiden tuottamisen sekä kodin että pienille kodinkoneille:

• tv;
• kaasukattilaan;
• jääkaappia varten.

Joten suurille esineille:

• teollisuusyksiköt
• työpajat, rakennukset.

Stabilisaattorit ovat melko energiatehokkaita. Sähkönkulutus on 2–5%. Joillakin vakauttavilla laitteilla voi olla lisäsuojauksia:

• alkaen aalto;
• alkaen ylikuormittaa;
• alkaen oikosulku;
• taajuuseroista.

Toimintaperiaate

Jännitevakaimia on erityyppisiä, joista jokainen eroaa säätöperiaatteessa. Tarkastelemme näitä eroja alla.Jos yleistämme toimintaperiaatteen ja kaiken tyyppisen rakenteen, verkkojännitteenvakaaja koostuu kahdesta pääosasta:

1. Ohjausjärjestelmä - tarkkailee tulojännitteen tasoa ja antaa voimayksikölle komennon kasvattaa tai vähentää sitä, jotta lähtö tuottaa vakaan 220 V: n määritellyssä virheessä (säädön tarkkuus). Tämä virhe on 5-10% ja se on erilainen jokaisessa laitteessa.
2. Tehoosa - servomoottorissa (tai servomoottorissa), releessä ja elektronisessa (triac) - on automuuntaja, jonka kanssa tulojännite nousee tai laskee normaalille tasolle, ja invertteristabiloijassa, tai koska niitä kutsutaan myös "kaksoismuunnoksella", käytetään invertteria. . Tämä laite, joka koostuu generaattorista (PWM-ohjain), muuntajasta ja virtakytkimistä (transistorit), jotka kulkevat tai katkaisevat virran muuntajan ensiökäämin läpi muodostaen halutun muodon, taajuuden ja, mikä tärkeintä, suuruuden lähtöjännitteen.

Jos tulojännite on normaali, niin joissakin stabilointimallissa on ohitus- tai siirtotoiminto, kun tulojännite syötetään yksinkertaisesti lähtöön, kunnes se poistuu määritellyltä alueelta. Esimerkiksi ohitus kytketään päälle 215 - 225 volttia, ja suurten vaihteluiden ollessa kyseessä, esimerkiksi vetovoiman ollessa jopa 205 - 210 V, ohjausjärjestelmä kytkee piirin tehoosioon ja aloittaa säädön, lisää jännitettä ja lähtö on jo vakaa 220 V annetulla virheellä .

Lähtöjännitteen tasainen ja tarkka säätö taajuusmuuttajan MV: lle, toiseksi - servo-taajuusmuuttajille, sekä rele- ja elektroniikkalaitteille, säätö tapahtuu vaiheittain, ja tarkkuus riippuu vaiheiden lukumäärästä. Kuten edellä mainittiin, se on 10 prosentissa, useammin noin 5 prosenttia.

Edellä mainittujen kahden osan lisäksi 220 V: n jännitesäätimessä on myös suojayksikkö sekä toissijainen virtalähde ohjausjärjestelmän piireille, samat suojaukset ja muut toiminnalliset elementit. Yleinen laite osoittaa seuraavan kuvan:

Samanaikaisesti yksinkertaisemmassa muodossa oleva työsuunnitelma näyttää tältä:

Tarkastelemme lyhyesti kuinka päätyyppien jännitestabilisaattorit toimivat.

rele

Releevakaimessa säätö tapahtuu kytkemällä rele. Nämä releet sulkevat tietyt muuntajakoskettimet, lisäämällä tai vähentämällä lähtöjännitettä.

Ohjauskappale on elektroninen mikropiiri. Sen elementit vertailevat viite- ja verkkojännitettä. Jos ei ole yhteensopivuutta, kytkentäreleille annetaan signaali automaattisen muuntajan kasvavien tai laskevien käämien kytkemiseksi toisiinsa.

Relee-SN: t säätelevät sähköä yleensä ± 15%: n tarkkuudella, lähtötarkkuus ± 5% - ± 10%.

Releevakaimien edut:

• edullisia;
• tiiviys.

haittoja:

• hidas vaste jännitteenvaihteluille;
• lyhyt käyttöikä;
• alhainen luotettavuus;
• kun laite kytketään, laitteiden lyhytaikainen sammutus on mahdollista;
• kykenemättä kestämään ylijännitteitä;
• kohina, napsautukset vaihdettaessa.

Servo-asema

Servostabilisaattoreiden pääelementit ovat autotransformer ja servomoottori. Kun jännite poikkeaa normista, ohjain antaa signaalin servomoottorille, joka kytkee autotransformerin tarvittavat käämit. Tällaisen järjestelmän käytön tuloksena taataan tasainen säätö ja tarkkuus, joka on jopa 1% kokonaisalueesta.

Servovetolaitteessa SN muuntajan muuntajan ensiökäämin toinen pää on kytketty autotransformerin jäykkään haaraan, ja ensiökäämin toinen pää on kytketty liikkuvaan koskettimeen (grafiittiharja), jota servomoottori liikuttaa. Muuntajan toisiokäämin yksi napa on kytketty tulolähteeseen ja toinen napa on kytketty jännitesäätimen lähtöön.

Ohjauskortti vertaa tulo- ja referenssijännitettä. Jos poikkeamia sarjasta tapahtuu, servoajo tulee käyttöön.Hän liikuttaa harjaa automaattimuuntajan oksia pitkin. Servomoottori jatkaa käyttöä, kunnes viite- ja lähtöjännitteen välinen ero on nolla. Koko prosessi huonolaatuisen sähkön vastaanottamisesta stabiloidun virran ulostuloon kestää kymmeniä millisekuntia, ja sitä rajoittaa harjan nopeus, joka liikkuu servomoottorilla.

Servovetoisia jännitestabilisaattoreita valmistetaan eri malleissa.

1. Yksivaihe. Koostuu yhdestä automaattimuuntajasta ja yhdestä servoasemasta.
2. Kolme vaihetta. Ne on jaettu kahteen tyyppiin. Tasapainotettu - sinulla on kolme muuntajaa ja yksi servo-asema ja yksi ohjauspiiri. Säätö suoritetaan kaikissa kolmessa vaiheessa samanaikaisesti. Käytetään suojaamaan kolmivaiheisia sähkölaitteita, työstökoneita, laitteita. Tasapainottomat - niissä on kolme automaattimuuntajaa, kolme servomoottoria ja kolme ohjauspiiriä. Toisin sanoen stabiloituminen tapahtuu kussakin vaiheessa toisistaan ​​riippumatta. Soveltamisala: rakennusten, työpajojen ja teollisuuslaitosten sähkölaitteiden suojaus.

Servostabilisoivien laitteiden edut:

• suorituskyky;
• stabiloinnin korkea tarkkuus;
• korkea luotettavuus;
• vastus ylijännitteelle;

haittoja:

• tarvitsee säännöllistä huoltoa;
• vaativat minimaaliset laitteen asennustaidot.

invertterit

Suurin ero tämän tyyppisen SN: n välillä on liikkuvien osien ja muuntajan puuttuminen. Jännitteen säätö suoritetaan kaksoismuuntamismenetelmällä. Ensimmäisessä vaiheessa sisääntulon vaihtovirta tasasuunkaistaan ​​ja se kulkee aaltoilusuodattimen läpi, joka koostuu kondensaattori. Sen jälkeen tasasuunnattu virta virtaa vaihtosuuntaajaan, jossa se muunnetaan jälleen vaihtovirtaksi ja syötetään kuormaan. Tässä tapauksessa lähtöjännite on vakaa sekä suuruudeltaan että taajuudeltaan.

Seuraavassa videossa opit jonkin vaihtoehdon toimintaperiaatteesta jännitemuuntimen toteuttamiseksi 12 V DC: stä 220 V AC: iin. Mikä eroaa invertterijännitteen vakauttajasta ensisijaisesti tulojännitteen perusteella, muuten toimintaperiaate on suurelta osin samanlainen ja videon avulla voit ymmärtää, kuinka tämäntyyppinen laite toimii:

edut:

• suorituskyky (korkein luetelluista);
• laaja valikoima säädettäviä jännitteitä (115-300 V);
• korkea suorituskerroin (yli 90%);
• hiljainen työ;
• pienet mitat;
• sujuva sääntely.

haittoja:

• säätöalueen vähentäminen kuorman kasvaessa;
• korkeat kustannukset.

Joten tutkimme kuinka jännitesäädin toimii, miksi sitä tarvitaan ja missä sitä käytetään. Toivomme annettujen tietojen olevan hyödyllisiä ja mielenkiintoisia sinulle!

Aiheeseen liittyvät materiaalit:

• Kuinka magneettinen käynnistin toimii
• Verkon ylijännitesuojalaitteet
• Erotus vaihtovirta- ja tasavirtavirran välillä