Kas ir sprieguma regulators un kam tas paredzēts?

Definīcija

Sprieguma stabilizators (CH) ir ierīce, kas paredzēta nestabila ieejas sprieguma pārveidošanai no elektriskā tīkla: nepietiekami novērtēta, pārmērīgi novērtēta vai ar periodiskiem pārspriegumiem, par stabila izmēra izejas ierīci un ar to savienotām elektriskām ierīcēm.

Pārfrāzējam to manekeniem: stabilizators to padara tā, ka ierīcēm, kas ar to savienotas, spriegums vienmēr ir vienāds un tuvu 220 V, neatkarīgi no tā, kā tas nonāk pie tā ievades: 180, 190, 240, 250 volti vai pat pludiņi.

Ņemiet vērā, ka standarta vērtība ir 220 V vai 240 V. Bet dažās valstīs, kas atrodas tuvu un tālu ārzemēs, tā var būt atšķirīga, piemēram, 110 V. Attiecīgi “mūsu” stabilizatori tur nedarbosies.

Stabilizatori ir atšķirīgi sugas: gan darbam līdzstrāvas ķēdēs (lineāras un impulsa, paralēlas, gan sērijveida) un darbam maiņstrāvas ķēdēs. Pēdējos bieži sauc par “tīkla sprieguma stabilizatoriem” vai vienkārši par “220 V stabilizatoriem”. Vienkārši izsakoties, šādi stabilizatori ir savienoti ar elektrotīklu, un patērētāji jau to savieno.

Ikdienā SN tiek izmantots, lai aizsargātu abas atsevišķās ierīces, piemēram, ledusskapim vai datoram, kā arī visas mājas aizsardzībai, šajā gadījumā ievadam ir uzstādīts jaudīgs stabilizators.

Klasifikācija

Stabilizatoru dizains ir atkarīgs no fizikālajiem principiem, uz kuriem tie darbojas. Šajā sakarā tos iedala:

• elektromehāniski;
• dzelzsrezonanses;
• invertors;
• pusvadītājs;
• stafete.

Pēc fāžu skaita var būt vienfāzes un trīsfāzes. Plašs jaudu diapazons ļauj ražot stabilizatorus gan mājas, gan mazām sadzīves tehnikai:

• tv;
• gāzes katlam;
• ledusskapim.

Tātad lieliem objektiem:

• rūpniecības vienības
• darbnīcas, ēkas.

Stabilizatori ir diezgan energoefektīvi. Elektroenerģijas patēriņš ir no 2 līdz 5%. Dažām stabilizējošām ierīcēm var būt papildu aizsardzība:

• no plkst pārspriegums;
• no plkst pārslodzes;
• no plkst īssavienojumi;
• no frekvenču atšķirībām.

Darbības princips

Sprieguma stabilizatori ir dažādi, no kuriem katrs atšķiras regulēšanas principā. Šīs atšķirības mēs apsvērsim zemāk.Ja mēs vispārinām darbības principu un visu veidu struktūru, tad tīkla sprieguma stabilizators sastāv no 2 galvenajām daļām:

1. Kontroles sistēma - uzrauga ieejas sprieguma līmeni un dod barošanas bloka komandai to palielināt vai samazināt, lai izeja norādītajā kļūda (regularitātes precizitāte) radītu stabilu 220 V. Šī kļūda ir 5-10% robežās, un katrai ierīcei tā ir atšķirīga.
2. Strāvas daļa - servomotorā (vai servomotorā), relejā un elektroniskajā (triac) - ir autotransformators, ar kuru ieejas spriegums paaugstinās vai pazeminās līdz normālam līmenim, un invertora stabilizatoros vai, kā tos sauc arī par "ar divkāršu konversiju", tiek izmantots invertors. . Šī ir ierīce, kas sastāv no ģeneratora (PWM kontroliera), transformatora un strāvas slēdžiem (tranzistoriem), kas caur transformatora primāro tinumu nodod vai atvieno strāvu, veidojot vēlamās formas, frekvences un, pats galvenais, lieluma izejas spriegumu.

Ja ieejas spriegums ir normāls, dažiem stabilizatoru modeļiem ir “apvedceļš” vai “tranzīta” funkcija, kad ieejas spriegumu vienkārši pievada izejai, līdz tas atstāj norādīto diapazonu. Piemēram, apvedceļš tiks ieslēgts no 215 līdz 225 voltiem, un lielu svārstību gadījumā, piemēram, ar vilkmi līdz 205-210V, vadības sistēma pārslēgs ķēdi uz strāvas daļu un sāks pielāgot, palielinās spriegumu, un izeja jau būs stabila 220V ar noteiktu kļūdu .

Gluds un visprecīzākais izejas sprieguma regulēšana invertora MV, otrajā vietā - servopiedziņas, kā arī releja un elektroniskajam regulēšana notiek pakāpeniski, un precizitāte ir atkarīga no posmu skaita. Kā minēts iepriekš, tas ir 10% robežās, biežāk ap 5%.

Papildus iepriekšminētajām divām daļām 220 V sprieguma regulatoram ir arī aizsardzības bloks, kā arī kontroles sistēmas ķēžu sekundārais enerģijas avots, tās pašas aizsardzības un citi funkcionālie elementi. Vispārīgā ierīce parāda zemāk redzamo attēlu:

Tajā pašā laikā darba shēma visvienkāršākajā formā izskatās šādi:

Mēs īsumā apskatīsim, kā darbojas galveno tipu sprieguma stabilizatori.

Relejs

Releja stabilizatorā regulēšana notiek, pārslēdzot releju. Šie releji aizver noteiktus transformatora kontaktus, palielinot vai samazinot izejas spriegumu.

Kontrolējošais korpuss ir elektroniska mikroshēma. Tajā esošie elementi salīdzina atsauces un līnijas spriegumu. Ja ir neatbilstība, komutācijas relejiem tiek dots signāls, lai savienotu autotransformatora palielinošos vai samazinošos tinumus.

Releju SN parasti regulē elektrību ± 15% robežās ar izejas precizitāti no ± 5% līdz ± 10%.

Releju stabilizatoru priekšrocības:

• lētums;
• kompaktums.

Trūkumi:

• lēna reakcija uz sprieguma svārstībām;
• īss kalpošanas laiks;
• zema uzticamība;
• pārslēdzoties, ir iespējama īslaicīga ierīču izslēgšana;
• nespēj izturēt pārspriegumus;
• troksnis, klikšķi, pārejot.

Servo piedziņa

Servo stabilizatoru galvenie elementi ir autotransformators un servo motors. Ja spriegums novirzās no normas, kontrolieris dod signālu servomotoram, kas ieslēdz nepieciešamos autotransformatora tinumus. Šādas sistēmas izmantošanas rezultātā tiek nodrošināta vienmērīga regulēšana un precizitāte līdz 1% no kopējā diapazona.

Servo piedziņā SN transformatora primārā tinuma viens gals ir savienots ar autotransformatora stingru atzarojumu, bet primārā tinuma otrais gals ir savienots ar kustīgu kontaktu (grafīta suku), kuru pārvieto ar servomotoru. Viens transformatora sekundārā tinuma spailis ir savienots ar ieejas enerģijas avotu, bet otrais - ar sprieguma regulatora izeju.

Vadības pults salīdzina ieejas un atsauces spriegumu. Ja ir novirzes no komplekta, servo motors sāk darboties.Viņš pārvieto suku ar autotransformatora zariem. Servomotors darbosies, līdz starpība starp atsauces un izejas spriegumu kļūs nulle. Viss process, sākot no nekvalitatīvas elektroenerģijas piegādes līdz stabilizētas strāvas izvadei, ilgst desmitiem milisekunžu, un to ierobežo sukas ātrums, kas pārvietojas ar servo piedziņu.

Servo piedziņas sprieguma stabilizatori tiek ražoti dažādos dizainos.

1. Vienfāze. Sastāv no viena autotransformatora un viena servo piedziņa.
2. Trīs fāzes. Tos iedala divos veidos. Sabalansēts - ir trīs transformatori un viens servo piedziņa un viena vadības ķēde. Regulēšana tiek veikta visās trīs fāzēs vienlaicīgi. Izmanto, lai aizsargātu trīsfāžu elektriskos aparātus, darbgaldus, ierīces. Nesabalansēts - tiem ir trīs autotransformatori, trīs servodzinēji un trīs vadības shēmas. Tas ir, stabilizācija notiek katrā fāzē neatkarīgi viens no otra. Darbības joma: ēku, darbnīcu, rūpniecības objektu elektrisko iekārtu aizsardzība.

Servo-stabilizējošo ierīču priekšrocības:

• izpildījums;
• augsta stabilizācijas precizitāte;
• augsta uzticamība;
• izturība pret pārspriegumu;

Trūkumi:

• nepieciešama periodiska apkope;
• prasa minimālas ierīces iestatīšanas prasmes.

Invertors

Galvenā atšķirība starp šāda veida SN ir kustīgu detaļu un transformatora neesamība. Sprieguma regulēšanu veic ar divkāršās konversijas metodi. Pirmajā posmā ieejas maiņstrāva tiek izlīdzināta un iet caur pulsācijas filtru, kas sastāv no kondensators. Pēc tam taisngrieztā strāva plūst uz invertoru, kur tas atkal tiek pārveidots par maiņstrāvu un tiek piegādāts slodzei. Šajā gadījumā izejas spriegums ir stabils gan pēc lieluma, gan pēc frekvences.

Nākamajā videoklipā jūs uzzināsit par vienas no darbības principiem sprieguma pārveidotāja ieviešanai no 12 V līdz 220 V maiņstrāvai. Kas atšķiras no invertora sprieguma stabilizatora, pirmkārt, ar ieejas spriegumu, pretējā gadījumā darbības princips ir lielā mērā līdzīgs, un video ļaus jums saprast, kā darbojas šāda veida ierīces:

Priekšrocības:

• veiktspēja (augstākā no uzskaitītajām);
• liels regulējama sprieguma diapazons (no 115 līdz 300 V);
• augsts veiktspējas koeficients (vairāk nekā 90%);
• kluss darbs;
• mazi izmēri;
• vienmērīga regulēšana.

Trūkumi:

• regulēšanas diapazona samazināšana, palielinoties slodzei;
• augstas izmaksas.

Tātad mēs pārbaudījām, kā darbojas sprieguma regulators, kāpēc tas ir vajadzīgs un kur tas tiek izmantots. Mēs ceram, ka sniegtā informācija jums bija noderīga un interesanta!

Saistītie materiāli:

• Kā darbojas magnētiskais starteris
• Tīkla pārsprieguma aizsardzības ierīces
• Starpība starp maiņstrāvu un līdzstrāvu