Ano ang isang boltahe regulator at kung ano ito para sa?
Kahulugan
Ang isang boltahe na pampatatag (CH) ay isang aparato na idinisenyo upang mai-convert ang isang hindi matatag na boltahe ng input mula sa isang de-koryenteng network: underestimated, overstated, o may pana-panahong mga surge, sa isang matatag sa aparato ng magnitude na output at mga de-koryenteng kasangkapan na konektado dito.
Muling binibigkas namin ito para sa mga dummies: ginagawa ito ng stabilizer para sa mga aparato na konektado dito, ang boltahe ay palaging pareho at malapit sa 220V, hindi alintana kung paano ito napupunta sa input nito: 180, 190, 240, 250 Volts o kahit na lumulutang.
Tandaan na ang 220V o 240V ay ang karaniwang halaga. Ngunit sa ilang mga bansa na malapit at malayo sa ibang bansa maaaring iba ito, halimbawa 110V. Alinsunod dito, ang aming "mga stabilizer ay hindi gagana doon.
Ang mga stabilizer ay magkakaiba species: pareho para sa trabaho sa direktang kasalukuyang mga circuit (linear at pulso, kahanay at serial type), at para sa trabaho sa paghahalili ng mga kasalukuyang circuit. Ang huli ay madalas na tinawag na "ma stabil boltahe stabilizer" o simpleng "220V stabilizer". Sa mga simpleng salita, ang mga naturang stabilizer ay konektado sa mga mains, at nakakonekta na ang mga mamimili dito.
Sa pang-araw-araw na buhay, ang CH ay ginagamit upang protektahan ang parehong mga indibidwal na aparato, halimbawa, para sa isang refrigerator o isang computer, at upang maprotektahan ang buong bahay, sa kasong ito isang malakas na pampatatag ay naka-install sa input.
Pag-uuri
Ang disenyo ng mga stabilizer ay nakasalalay sa mga pisikal na prinsipyo kung saan sila nagpapatakbo. Kaugnay nito, nahahati sila sa:
- electromekanical;
- ferroresonance;
- inverter;
- semiconductor;
- relay.
Sa pamamagitan ng bilang ng mga phases ay maaaring maging single-phase at three-phase. Pinapayagan ng isang malawak na hanay ng mga kapasidad ang paggawa ng mga stabilizer para sa parehong bahay at maliit na gamit sa bahay:
- para sa tv;
- para sa boiler ng gas;
- para sa refrigerator.
Kaya para sa malalaking bagay:
- pang-industriya na yunit
- mga workshop, mga gusali.
Ang mga stabilizer ay medyo epektibo ang enerhiya. Ang pagkonsumo ng elektrisidad ay mula 2 hanggang 5%. Ang ilang mga aparato na nagpapatatag ay maaaring magkaroon ng karagdagang mga proteksyon:
- mula sa gumulong;
- mula sa labis na karga;
- mula sa mga maikling circuit;
- mula sa mga pagkakaiba sa dalas.
Prinsipyo ng operasyon
Ang mga stabilizer ng boltahe ay iba't ibang uri, bawat isa ay naiiba sa prinsipyo ng regulasyon. Isasaalang-alang namin ang mga pagkakaiba sa ibaba.Kung isinasalaysay namin ang prinsipyo ng pagpapatakbo at ang istraktura ng lahat ng mga uri, kung gayon ang stabilizer ng mains boltahe ay binubuo ng 2 pangunahing bahagi:
- Kontrol ng system - sinusubaybayan ang antas ng boltahe ng input at nagbibigay ng utos ng yunit ng kuryente upang madagdagan o bawasan ito, upang ang output ay makagawa ng matatag na 220V sa loob ng tinukoy na error (kawastuhan ng regulasyon). Ang error na ito ay namamalagi sa loob ng 5-10% at naiiba para sa bawat aparato.
- Ang bahagi ng kapangyarihan - sa servomotor (o servomotor), relay at electronic (triac) - ay isang autotransformer, kung saan ang boltahe ng input ay tumataas o bumagsak sa isang normal na antas, at inverter stabilizer, o dahil tinawag din silang "na may double conversion", isang inverter ang ginagamit . Ang aparatong ito, na binubuo ng isang generator (PWM controller), isang transpormador at switch ng kuryente (transistors), na pumasa o nag-disconnect sa kasalukuyan sa pamamagitan ng pangunahing paikot-ikot na transpormer, na bumubuo ng output boltahe ng ninanais na hugis, dalas at, pinaka-mahalaga, magnitude.
Kung ang input boltahe ay normal, kung gayon ang ilang mga modelo ng pampatatag ay may "bypass" o "transit" function, kapag ang input boltahe ay inilalapat lamang sa output hanggang sa umalis sa tinukoy na saklaw. Halimbawa, ang bypass ay isasara mula 215 hanggang 225 volts, at kung sakaling may malaking pagbabagu-bago, halimbawa, na may isang drawdown ng hanggang sa 205-210V, ang control system ay magpapalipat-lipat sa circuit sa power section at magsisimula ng pag-aayos, dagdagan ang boltahe at ang output ay magiging matatag na 220V na may isang naibigay na error .
Makinis at pinaka tumpak na pagsasaayos ng boltahe ng output para sa mga inverter MVs, sa pangalawang lugar - servo-drive, at para sa mga relay at electronic na bago, ang pagsasaayos ay sunud-sunod, at ang katumpakan ay depende sa bilang ng mga yugto. Tulad ng nabanggit sa itaas, namamalagi sa loob ng 10%, mas madalas sa paligid ng 5%.
Bilang karagdagan sa itaas na dalawang bahagi, ang regulasyon ng boltahe ng 220V ay mayroon ding yunit ng proteksyon, pati na rin ang pangalawang mapagkukunan ng pangalawang kapangyarihan para sa mga circuit system ng control, ang parehong mga proteksyon at iba pang mga elemento ng functional. Ang pangkalahatang aparato ay nagpapakita ng larawan sa ibaba:
Kasabay nito, ang pamamaraan ng trabaho sa pinakasimpleng anyo ay ganito:
Susubukan nating suriin kung paano gumagana ang mga stabilizer ng boltahe ng mga pangunahing uri.
Relay
Sa relay stabilizer, ang regulasyon ay nangyayari sa pamamagitan ng paglipat ng relay. Ang mga relay na ito ay isara ang ilang mga contact ng transpormer, pagtaas o pagbawas sa boltahe ng output
Ang pagkontrol sa katawan ay isang elektronikong microcircuit. Ang mga elemento dito ay ihambing ang sanggunian at boltahe ng linya Kung mayroong isang mismatch, isang signal ang ibinibigay sa mga switch ng switch upang ikonekta ang pagtaas o pagbawas ng mga windings ng autotransformer.
Karaniwang kinokontrol ng mga relay SN ang koryente sa loob ng ± 15% na may kawastuhan ng output mula sa ± 5% hanggang ± 10%.
Mga kalamangan ng mga relay stabilizer:
- mura;
- pagiging compactness.
Mga Kakulangan:
- mabagal na tugon sa pagbabagu-bago ng boltahe;
- maikling buhay ng serbisyo;
- mababang pagiging maaasahan;
- kapag lumilipat, posible ang panandaliang kapangyarihan ng mga aparato;
- hindi makatiis sa mga overvoltage;
- ingay, pag-click kapag lumilipat.
Servo drive
Ang mga pangunahing elemento ng stabilizer ng servo ay isang autotransformer at isang servo motor. Kapag ang boltahe ay lumihis mula sa pamantayan, ang controller ay nagbibigay ng isang senyas sa servomotor, na lumilipat sa mga kinakailangang paikot-ikot ng autotransformer. Bilang isang resulta ng paggamit ng naturang sistema, ang maayos na regulasyon at kawastuhan ng hanggang sa 1% ng kabuuang saklaw ay matiyak.
Sa servo drive SN, ang isang dulo ng pangunahing paikot-ikot ng transpormer ay konektado sa isang matibay na sangay ng autotransformer, at ang pangalawang dulo ng pangunahing paikot-ikot ay konektado sa isang palipat-lipat na contact (grapayt na brush), na inilipat ng isang servomotor. Ang isang terminal ng pangalawang paikot-ikot ng transpormer ay konektado sa pinagmulan ng kapangyarihan ng input, at ang pangalawang terminal ay konektado sa output ng boltahe regulator.
Inihahambing ng control board ang input at boltahe ng sanggunian. Sa kaso ng anumang mga paglihis mula sa set, ang servo drive ay nagsisimula sa operasyon.Inililipat niya ang brush sa mga sanga ng autotransformer. Ang servomotor ay patuloy na tatakbo hanggang sa pagkakaiba sa pagitan ng sangguniang sanggunian at output ay nagiging zero. Ang buong proseso, mula sa pagtanggap ng hindi magandang kalidad ng koryente hanggang sa output ng isang nagpapatatag na kasalukuyang, ay tumatagal ng sampu-sampung millisecond at limitado sa pamamagitan ng bilis ng brush na gumagalaw gamit ang isang servo drive.
Ang mga stabilizer na boltahe na hinihimok ng boltahe ay ginawa sa iba't ibang mga disenyo.
- Single phase. Mayroong isang autotransformer at isang servo drive.
- Tatlong yugto. Nahahati sila sa dalawang uri. Balanse - may tatlong mga transformer at isang servo drive at isang control circuit. Ang regulasyon ay isinasagawa sa lahat ng tatlong yugto nang sabay-sabay. Ginamit upang maprotektahan ang three-phase electrical apparatus, mga tool sa makina, kagamitan. Walang timbang - mayroon silang tatlong autotransformer, tatlong servomotor at tatlong control circuit. Iyon ay, ang pag-stabilize ay nangyayari sa bawat yugto, nang nakapag-iisa sa bawat isa. Saklaw: proteksyon ng mga de-koryenteng kagamitan ng mga gusali, workshop, pang-industriya na pasilidad.
Mga kalamangan ng mga aparato na nagpapatatag ng servo:
- pagganap;
- mataas na katumpakan ng pag-stabilize;
- mataas na pagiging maaasahan;
- paglaban sa overvoltage;
Mga Kakulangan:
- kailangan ng pana-panahong pagpapanatili;
- nangangailangan ng minimal na mga kasanayan sa pag-setup ng aparato.
Inverter
Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng ganitong uri ng SN ay ang kawalan ng paglipat ng mga bahagi at isang transpormer. Ang regulasyon ng boltahe ay isinasagawa ng paraan ng dobleng pag-convert. Sa unang yugto, ang input alternating kasalukuyang ay naayos at dumaan sa isang ripple filter, na binubuo ng kapasitor. Pagkatapos nito, ang naayos na kasalukuyang daloy sa inverter, kung saan muli itong na-convert sa kahaliling kasalukuyang at ibinibigay sa pag-load. Sa kasong ito, ang output boltahe ay matatag pareho sa kalakhan at sa dalas.
Sa susunod na video, malalaman mo ang tungkol sa prinsipyo ng pagpapatakbo ng isa sa mga pagpipilian para sa pagpapatupad ng isang boltahe converter mula 12V DC hanggang 220V AC. Alin ang naiiba sa stabilizer ng boltahe ng inverter sa unang lugar sa pamamagitan ng input boltahe, kung hindi man ang prinsipyo ng pagpapatakbo ay higit sa lahat at magbibigay-daan sa iyo ang video kung paano gumagana ang ganitong uri ng aparato:
Mga kalamangan:
- pagganap (ang pinakamataas sa mga nakalista);
- malaking saklaw ng adjustable boltahe (mula 115 hanggang 300V);
- mataas na koepisyent ng pagganap (higit sa 90%);
- tahimik na trabaho;
- maliit na sukat;
- maayos na regulasyon.
Mga Kakulangan:
- pagbawas ng saklaw ng regulasyon na may pagtaas ng pag-load;
- mataas na gastos.
Kaya sinuri namin kung paano gumagana ang boltahe regulator, kung bakit kinakailangan ito at kung saan ginagamit ito. Inaasahan namin na ang ibinigay na impormasyon ay kapaki-pakinabang at kawili-wili para sa iyo!
Mga kaugnay na materyales:
Naglo-load ...
