Jedinica nazvana "trofazni stabilizator napona" složeni je elektronički uređaj koji vam omogućuje održavanje parametara izlazne snage na željenoj razini. Potreba za tim proizvodima uzrokovana je nestabilnošću mrežnog napajanja od 380 volti, čija kolebanja ponekad dosežu opasne vrijednosti. Prilikom ugradnje stabilizatora moguće je spasiti industrijsku i kućansku opremu koja je na nju povezana, a koja često ne uspije zbog napona koji prelazi granične vrijednosti.
Značajke dizajna
Po svom dizajnu, trofazni stabilizator su tri jednofazna modula istog tipa sa zajedničkim upravljačkim i nadzornim krugom. Dvije su poznate verzije takvih uređaja:
- U prvom se slučaju radi o jednom dizajnu koji uključuje tri neovisna stabilizacijska kruga.
- Druga opcija predstavlja tri identična jednofazna stabilizatora povezana u shemi "zvijezda" i smještena u obliku modula u jedan stalak.
Prva od inačica koristi se za servisiranje potrošača male snage i relativno je jeftina. Ali za to morate platiti s ozbiljnim problemima koji su mogući tijekom njegovog rada. Ako jedna od 3 sheme ne uspije, cijelu strukturu treba popraviti ili potpuno obnoviti. Druga modifikacija (u obliku stalka s neovisnim modulima) razlikuje se po povećanoj funkcionalnosti, što omogućuje ne prekidanje napajanja u slučaju kvara jedne od faznih vodova. U ovom slučaju, napon se izravno primjenjuje na izlaz, zaobilazeći modul problema.
Značajka povezivanja bilo kakvih preinaka je odvojeno napajanje faze svakim pretvaračem, dok im radna nula ostaje zajednička. Uz to, kućišta ovih uređaja moraju biti povezana na postojeći krug uzemljenja u industrijskom objektu.
Upravljački i nadzorni krug stabilizatora napona od 380 V radi prema posebnom algoritmu koji omogućuje ne samo podešavanje vrijednosti izlaznog napona, već i isključivanje uređaja u sljedećim hitnim slučajevima:
- vrijednost napona jedne od faza je ispod ili iznad kritične razine;
- temperatura upravljačkih elemenata modula pretvarača prelazi unaprijed zadani prag;
- pronađena je snažna fazna neravnoteža u krugu potrošnje.
Fazna neravnoteža tipična je za način rada s neravnomjernim opterećenjem, kada su vrijednosti faznih napona pomaknute prema nuli neutralne vrijednosti transformatora.
4-polni prekidač ugrađen u jedinicu koristi se kao zaštitni element koji u nuždi odvaja teret. Trofazni stabilizator je izvana dizajniran kao vertikalno ugrađena podna konstrukcija. Na njegovoj prednjoj ploči, pored kontrola, prikazani su indikatori napona izrađeni u obliku brojčanih voltmetara ili modernih digitalnih indikatora.
Načelo djelovanja i opseg
- osnova većine stabilizatora je pretvarač-transformator s podesivim brojem zavoja na izlazu, što omogućuje promjenu napona na njima u jednom ili drugom smjeru;
- sve dok očitanja na ulazu odgovaraju nazivima, normalni 220 volti uklanjaju se iz izlaznog namota;
- ako se ulazni napon promijenio gore ili dolje, regulator ugrađen u stabilizator obrađuje razliku i šalje upravljački signal posebnom mehanizmu motora;
- potonji pomiče klizač izvlakača napona u željenom smjeru, podešavajući izlazni napon dok ne dosegne svoju nominalnu vrijednost.
Među uzorcima stabilizacijskih uređaja proizvedenih u industriji postoje modeli s glatkom i stupnjevitom kontrolom.
Područje primjene trofaznih stabilizatora prilično je široko. Instaliraju se u krugove napajanja ne samo u proizvodnji, već i kod kuće, uglavnom u privatnim i seoskim kućama. Uređaji za stabilizaciju za potrebe kućanstva, u pravilu, imaju nisku ocjenu snage, ograničenu na 30-50 kW. Energetski intenzivnije jedinice (do 100 kW) često se ugrađuju u gradske urede, u prigradska naselja, kao i u mala poduzeća.
Za osobnu daču sasvim je dovoljan uređaj koji jamči izlaznu snagu do 50-70 kW. Industrijski uzorci stabilizatora s deklariranom snagom većom od 100 kW ugrađuju se u tvorničke tvornice, u medicinske ustanove, kao i na izložbene prostore i u trgovačke centre. Uređaji s galvanskom izolacijom napona, koji rade u uvjetima visoke vlažnosti, traže se u specijaliziranim medicinskim ustanovama, laboratorijima i znanstvenim centrima.
Vrste trofaznih stabilizatora
Industrija je pokrenula proizvodnju velikog broja modifikacija stabilizatora dizajniranih za rad u trofaznim mrežama. Popis glavnih vrsta takvih jedinica:
- relejni i tiristorski uređaji;
- elektromehanički stabilizatori;
- ferorezonantni i inverterski modeli;
- hibridni uređaji.
Svaka od ovih pozicija treba zasebno razmotriti.
Uzorci releja i tiristora
U relejnim uređajima elektromagnetski releji koriste se za prebacivanje zavoja izlazne zavojnice ugrađenog transformatora. Sustavi ove klase odlikuju se dovoljnom brzinom i prikladni su u radu i održavanju. Međutim, zbog mehaničke prirode prebacivanja, oni nisu dovoljno izdržljivi (resurs za aktiviranje releja je ograničen). Istodobno, točnost podešavanja izlaznih pokazatelja relejnih jedinica nedovoljna je za praktične potrebe.
Tiristorski uređaji ne sadrže mehaničke kontakte, budući da je njihov sklopni krug izgrađen na osnovi poluvodičkih uređaja. Zbog toga se pokazatelji pouzdanosti i trajnosti stabilizatora naglo povećavaju, a resurs je praktički neograničen. Zahvaljujući dobro funkcionirajućoj proizvodnji modernih elektroničkih komponenata, troškovi takvog uređaja su niski.
Elektromehanički modeli
U jedinicama ove vrste izlazni napon podešava se mehaničkim pomicanjem četkica strujnog kolektora, koji je dio ugrađenog servo pogona. To objašnjava nisku brzinu regulacije izlaznog parametra, koja ne prelazi 15 V u sekundi. Ostali nedostaci ovih uređaja uključuju:
- pretjerana buka;
- jako iskrenje tijekom rada;
- mala inercija (uređaj nema vremena reagirati na nagle promjene ulaznog napona).
Pozitivna kvaliteta elektromehaničkih uređaja je visoka točnost postavljanja izlaznih indikatora (napona i snage).
Feroresonantni stabilizatori
Ova vrsta stabilizacijskih uređaja nalikuje konvencionalnim modelima transformatora, u kojima magnetski krug ima izraženu asimetriju. Po tome se razlikuje od tipičnih dizajna s nelinearnim magnetskim karakteristikama. Značajan nedostatak ovih jedinica je njihova mala energetska učinkovitost.Uz to, kada je potrebno kontrolirati velika strujna opterećenja, ispada da je linijska prigušnica znatne veličine.
Da bi se smanjila veličina i težina uređaja, u njega se uvodi kondenzator, zbog čega magnetski krug stječe rezonantna svojstva. Otuda i naziv ove jedinice - ferorezonantni regulator. Danas se ova vrsta stabilizatora (poput elektromehaničkog kolega) koristi samo u posebnim slučajevima. U svakodnevnom životu zamijenili su ih moderni elektronički uređaji zvani inverteri.
Pretvarači
Modeli pretvarača izrađeni su prema složenom elektroničkom krugu koji uključuje nekoliko koraka za pretvorbu ulaznog napona. Zahvaljujući tome, moguće je dobiti gotovo idealan regulator koji vam omogućuje održavanje izlazne razine s točnošću koja je nedostižna za druge stabilizatore. Raspon dopuštenih ulaznih oscilacija također je proširen, a upravljačka brzina ograničena je samo brzinom izlaznih ključnih elemenata (visokofrekventni tranzistori). Jedini nedostatak elektroničkih jedinica je njihova visoka cijena.
Hibridni uređaji
Ova vrsta uređaja za stabilizaciju pojavila se na tržištu relativno nedavno (2012. godine). Temelj njegovog dizajna je mehanički regulator, koji uključuje dva relejna pretvarača. U normalnom načinu rada radi samo elektromehanički uređaj, a dodatne jedinice počinju raditi kada se glavni modul više ne može nositi sa svojim funkcijama.
Nemogućnost održavanja optimalne razine na izlazu obično se očituje kada su ulazni naponi preniski ili previsoki, ograničeni na raspon od 144 do 256 volti. Ako je ta vrijednost manja od 144 ili veća od 256 volti, drugi stupanj stabilizacije, sastavljen na e / m releju, počinje raditi. Maksimalno područje podešavanja je od 105 do 280 volti.
