Hva er en spenningsregulator og hva er den for?

definisjon

En spenningsstabilisator (CH) er en enhet designet for å konvertere en ustabil inngangsspenning fra et elektrisk nettverk: undervurdert, overvurdert eller med periodiske bølger, til en stabil enhet i størrelsesorden og elektriske apparater koblet til den.

Vi omformulerer det for dummier: stabilisatoren gjør det slik at for enhetene som er koblet til den, spenningen alltid er den samme og nær 220V, uavhengig av hvordan den går til dens inngang: 180, 190, 240, 250 volt eller til og med flyter.

Merk at 220V eller 240V er standardverdien. Men i noen land nær og langt i utlandet kan det være annerledes, for eksempel 110V. Følgelig vil ikke "våre" stabilisatorer fungere der.

Stabilisatorer er forskjellige arter: både for arbeid i likestrømkretser (lineær og puls, parallelle og serielle typer), og for arbeid i vekselstrømskretser. De siste kalles ofte “nettspenningsstabilisatorer” eller bare “220V stabilisatorer”. Enkelt sagt er slike stabilisatorer koblet til strømnettet, og forbrukerne kobler seg allerede til det.

I hverdagen brukes SN for å beskytte både individuelle enheter, for eksempel for et kjøleskap eller en datamaskin, og for å beskytte hele huset, i dette tilfellet installeres en kraftig stabilisator på inngangen.

Klassifisering

Utformingen av stabilisatorer avhenger av de fysiske prinsippene de bruker. I denne forbindelse er de delt inn i:

• elektro;
• ferroreonans;
• inverter;
• halvledere;
• stafett.

Etter antall faser kan være enfase og trefase. Et bredt spekter av kapasiteter tillater produksjon av stabilisatorer for både husholdningsapparater og små husholdningsapparater:

• for tv;
• for gasskjele;
• til kjøleskapet.

Så for store gjenstander:

• industrielle enheter
• verksteder, bygninger.

Stabilisatorer er ganske energieffektive. Strømforbruket er fra 2 til 5%. Noen stabiliserende enheter kan ha ekstra beskyttelse:

• fra bølge;
• fra overbelastning;
• fra kortslutning;
• fra frekvensforskjeller.

Driftsprinsipp

Spenningsstabilisatorer er av forskjellige typer, som hver avviker i prinsippet om regulering. Vi vil vurdere disse forskjellene nedenfor.Hvis vi generaliserer driftsprinsippet og strukturen til alle typer, består nettspenningsstabilisatoren av to hoveddeler:

1. Kontrollsystem - overvåker inngangsspenningsnivået og gir kommandoen til kraftaggregatet å øke eller redusere det, slik at utgangen vil produsere stabile 220V innenfor den spesifiserte feilen (reguleringsnøyaktighet). Denne feilen ligger innenfor 5-10% og er forskjellig for hver enhet.
2. Kraftdelen - i servomotor (eller servomotor), relé og elektronisk (triac) - er en autotransformator, som inngangsspenningen stiger eller faller til et normalt nivå, og inverter stabilisatorer, eller som de også kalles "med dobbel konvertering", brukes en omformer . Dette er en enhet som består av en generator (PWM-kontroller), en transformator og strømbrytere (transistorer), som passerer eller kobler fra strøm gjennom den primære viklingen av transformatoren, og danner utgangsspenningen med ønsket form, frekvens og, viktigst, størrelsen.

Hvis inngangsspenningen er normal, har noen stabilisatormodeller en “bypass” eller “transit” -funksjon, når inngangsspenningen ganske enkelt blir brukt på utgangen til den forlater det angitte området. For eksempel vil bypass være slått på fra 215 til 225 volt, og i tilfelle store svingninger, for eksempel med en nedtrekking på opp til 205-210V, vil styringssystemet slå kretsen til kraftseksjonen og begynne justering, øke spenningen og utgangen vil allerede være stabil 220V med en gitt feil .

Jevn og mest nøyaktig justering av utgangsspenningen for omformer-MVer, på andreplass - servostasjoner, og for relé og elektroniske, er justeringen trinnvis, og nøyaktigheten avhenger av antall trinn. Som nevnt over ligger innenfor 10%, oftere rundt 5%.

I tillegg til de to ovennevnte delene, har 220V spenningsregulator også en beskyttelsesenhet, i tillegg til en sekundær strømkilde for styresystemets kretsløp, samme beskyttelse og andre funksjonelle elementer. Den generelle enheten demonstrerer bildet nedenfor:

Samtidig ser arbeidsordningen i sin enkleste form slik ut:

Vi vil kort gjennomgå hvordan spenningsstabilisatorer av hovedtypene fungerer.

Relay

I reléstabilisatoren skjer regulering ved å bytte relé. Disse reléene lukker visse transformatorkontakter, noe som øker eller reduserer utgangsspenningen.

Kontrollorganet er en elektronisk mikrokrets. Elementer på den sammenligner referanse og linjespenning. Hvis det er et misforhold, gis et signal til koblingsreléene for å koble de økende eller synkende viklingene til autotransformatoren.

Relé-SN-er regulerer vanligvis elektrisitet innen ± 15% med en nøyaktighet på ytelsen fra ± 5% til ± 10%.

Fordeler med stafettstabilisatorer:

• cheapness;
• kompakthet.

ulemper:

• langsom respons på spenningssvingninger;
• kort levetid;
• lav pålitelighet;
• når du slår av, er kortsiktig strøm av enheter mulig;
• ikke tåler overspenninger;
• støy, klikk når du bytter.

Servo-stasjon

Hovedelementene i servostabilisatorer er en autotransformator og en servomotor. Hvis spenningen avviker fra normen, gir kontrolleren et signal til servomotoren, som bytter de nødvendige viklingene til autotransformatoren. Som et resultat av bruken av et slikt system sikres jevn regulering og nøyaktighet på opptil 1% av det totale området.

I servostasjonen SN er den ene enden av den primære viklingen av transformatoren koblet til en stiv gren av autotransformatoren, og den andre enden av den primære viklingen er koblet til en bevegelig kontakt (grafittbørste), som beveges av en servomotor. En terminal på sekundærviklingen av transformatoren er koblet til inngangskraftkilden, og den andre terminalen er koblet til utgangen fra spenningsregulatoren.

Kontrollbordet sammenligner inngangs- og referansespenningen. I tilfelle avvik fra apparatet, kommer servomotoren i drift.Han beveger børsten langs grenene til autotransformatoren. Servomotoren fortsetter å gå til forskjellen mellom referanse- og utgangsspenningen blir null. Hele prosessen, fra mottak av strøm av dårlig kvalitet til utgangen av en stabilisert strøm, tar flere titalls millisekunder og er begrenset av hastigheten på børsten som beveger seg med en servostasjon.

Servodrevne spenningsstabilisatorer produseres i forskjellige utførelser.

1. Enkel fase. Består av en autotransformator og en servo-stasjon.
2. Trefase. De er delt inn i to typer. Balansert - har tre transformatorer og en servodrift og en kontrollkrets. Regulering gjennomføres på alle tre faser samtidig. Brukes for å beskytte trefasede elektriske apparater, maskinverktøy, apparater. Ubalansert - de har tre autotransformatorer, tre servomotorer og tre kontrollkretser. Det vil si at stabilisering skjer i hver fase, uavhengig av hverandre. Omfang: beskyttelse av elektrisk utstyr til bygninger, verksteder, industrifasiliteter.

Fordeler med servostabiliserende enheter:

• opptreden;
• høy nøyaktighet av stabilisering;
• høy pålitelighet;
• motstand mot overspenning;

ulemper:

• trenger periodisk vedlikehold;
• krever minimal enhetsoppsett ferdigheter.

inverter

Hovedforskjellen mellom denne typen SN er fraværet av bevegelige deler og en transformator. Spenningsregulering utføres ved dobbeltkonverteringsmetoden. I det første trinn blir inngangsvekslingsstrøm utbedret og passerer gjennom et rippelfilter, bestående av kondensatoren. Etter det strømmer den utbedrede strømmen til omformeren, hvor den igjen konverteres til vekselstrøm og tilføres lasten. I dette tilfellet er utgangsspenningen stabil både i størrelse og i frekvens.

I neste video lærer du om prinsippet om drift av et av alternativene for å implementere en spenningsomformer fra 12V DC til 220V AC. Som skiller seg fra omformerspenningsstabilisatoren i utgangspunktet av inngangsspenningen, ellers er prinsippet om drift stort sett likt, og videoen lar deg forstå hvordan denne typen enheter fungerer:

Fordeler:

• ytelse (den høyeste av de som er oppført);
• stort utvalg av justerbar spenning (fra 115 til 300V);
• høy ytelseskoeffisient (over 90%);
• stille arbeid;
• små dimensjoner;
• jevn regulering.

ulemper:

• reduksjon av reguleringsområdet med økende belastning;
• høy pris.

Så vi undersøkte hvordan spenningsregulatoren fungerer, hvorfor den trengs og hvor den brukes. Vi håper informasjonen som ble gitt var nyttig og interessant for deg!

Relaterte materialer:

• Slik fungerer magnetstarteren
• Nettverk mot overspenningsvern
• Forskjellen mellom AC og DC