categorieën: Aanbevolen artikelen » Elektricien thuis
Aantal keer bekeken: 9346
Reacties op het artikel: 2
220V netwerkspanningsstabilisatoren - vergelijking van verschillende soorten, voor- en nadelen
Elk huis heeft een massa huishoudelijke apparaten, die van eenheden tot tientallen en zelfs honderdduizenden roebels kosten. Om zo lang mogelijk te kunnen dienen, moet ze worden gecontroleerd, verzorgd en indien nodig alle onderhoudswerkzaamheden uitgevoerd. Alleen stroompieken blijven echter een gevaar.
In huishoudelijke elektrische netwerken komen ze vaak voor, ze kunnen worden veroorzaakt door het schakelen van krachtige elektrische apparatuur, evenals problemen op de lijnen, zoals slecht contact, vervallen steunen, enzovoort. Om het risico op uitval van apparatuur als gevolg van slechte voeding te verminderen, kunt u spanningsstabilisatoren 220V gebruiken. In dit artikel zullen we overwegen wat ze zijn en hoe ze verschillen.
Automatische transformator
Voordat we beginnen met een beoordeling van de soorten elektrische stabilisatoren, zullen we overwegen wat een autotransformator is, omdat deze ten grondslag ligt aan de meeste moderne stabilisatoren.
Autotransformer - verschilt van het gebruikelijke voorvoegsel "auto" in de naam, het staat voor "zichzelf". Het fundamentele verschil met een conventionele transformator is dat hij één wikkeling heeft, hij is ook primair en secundair. In onderstaande figuur ziet u het diagram.
Als de autotransformator conventioneel is verdeeld in primaire en secundaire zijden, wordt de spanning niet aan de uiteinden van de wikkelingen geleverd, maar tussen het ene uiteinde en de kraan. Dan zal tussen de uiterste uiteinden van de wikkelingen de spanning hoger zijn dan de ingang.
Autotransformatoren kunnen worden uitgevoerd met verschillende tikken vanaf de wikkeling, voor de implementatie van een stapsgewijze omschakeling van de uitgangsspanning. Maar de meeste laboratoriumautotransformatoren zorgen voor een soepele aanpassing van de "output", hoe is dit georganiseerd?
Om dit te doen, zijn de uitgangsklemmen verbonden met een schuifcontact - een grafietborstel die de spanning van zijn bochten verlicht. Dit knooppunt wordt weergegeven in de onderstaande foto.
Typen en kenmerken
Overweeg eerst de classificatie per type en hun kenmerken. Stabilisatoren onderscheiden zich door de stabilisatiemethode en spanningsregeling:
1. Ferroresonant.
2. Relais.
3. Elektromechanica of servo-aangedreven;
4. Elektronisch of omvormer, met halfgeleiderschakelaars.
Wanneer u een stabilisator van elk type kiest, moet u eerst naar de kenmerken kijken. Misschien is de belangrijkste macht, het wordt aangegeven in VA - volt-ampères of kVA - kilovolt-ampères.
Let op:
Volt-ampères zijn een meeteenheid van schijnbaar vermogen, die bestaat uit de som van actieve en reactieve vermogens. U betaalt voor het actieve vermogen, dat wordt gemeten in watt (W) of kilowatt (kW), en het stroomverbruik is respectievelijk kW / h.
Naast vermogen moet u ook aandacht besteden aan de fout bij het regelen van de uitgangsspanning en het ingangsbereik, evenals de reactiesnelheid op spanningsveranderingen.
Hiermee moet rekening worden gehouden bij het kiezen van een apparaat, want als u de hoeveelheid actief vermogen berekent die door de apparaten wordt gebruikt en een stabilisator "end-to-end" koopt, is deze mogelijk niet bestand tegen. Om het totale vermogen te bepalen, moet de actieve worden vermenigvuldigd met de cosinus phi - dit vermogensfactoris gelijk aan de verhouding van actief vermogen tot vol, dan is het totale vermogen gelijk aan het quotiënt van het actieve en de coëfficiënt:
Brutovermogen = actief vermogen / cosf
Efficiëntie en inschakelstromen moeten ook worden overwogen. Neem in elk geval een stabilisator met een totale vermogensreserve van 30-40%, idealiter 50% van de geplande capaciteit van consumenten.
Bijvoorbeeld:
Als het totale vermogen van de beveiligde apparaten 3 kW is, is het beter om een stabilisator voor 4-4,5 kVA te kopen.
Onderscheid tussen enkelfasige en driefasige spanningsstabilisatoren, maar omdat eenfasige invoer vaker voorkomt in huishoudelijke elektriciteitsnetwerken, zullen we ons concentreren op dergelijke stabilisatoren.
Ferroresonantstabilisator
Een ferroresonerende stabilisator beschermt elektrische apparatuur tegen stroompieken. Het bestaat uit twee smoorspoelen en een condensator, het circuit is bij benadering weergegeven in de onderstaande afbeelding.
Ze zijn goedkoop, maar bieden geen echte stabilisatie van de uitgangsspanning, hoewel ze wel enige bescherming bieden voor elektrische apparatuur. Momenteel is de markt niet al te gewoon. Voor een normale en veilige werking van uw apparatuur moeten deze niet in overweging worden genomen. De onderstaande figuur toont het uiterlijk.
Er moet aan worden herinnerd dat de voordelen ervan duurzaamheid zijn, omdat er geen actuatoren en snelheid zijn.
Relaisstabilisator
De relaisstabilisator is gebaseerd op een autotransformator en een besturingssysteem op basis van relais en microcontroller. Het werkingsprincipe is om de aftakkingen van de autotransformator te schakelen om een stabiele spanning van het uitgangsnetwerk te bereiken. Een bij benadering diagram van een dergelijke stabilisator wordt hieronder getoond:
Het diagram laat zien dat de relaisstabilisator een stapsgewijze aanpassing van de uitgangsspanning biedt. Daarom is er een fout in de regeling van de uitgangsspanning van ongeveer 8%. De fout hangt zelfs af van het aantal stappen.
Zoals gezegd, worden de aftakkingen van de transformatorwikkeling geschakeld met behulp van elektromechanische relais, en om zowel omhoog als omlaag te werken, is de autotransformator zo gemaakt dat 4 aftakkingen om de uitgangsspanning te verlagen en 3 aftakkingen om te verhogen toegestaan zijn.
Relais werken snel genoeg, de reactiesnelheid van de stabilisator. Afhankelijk van het type specifieke relais werken ze in 2-7 milliseconden. Het apparaat zelf biedt schakelstappen en de uiteindelijke reactie in 2-12 milliseconden.
De transformator zelf en de schakelrelais zijn zichtbaar op de foto - dit zijn blokken in de zwarte dozen erachter.
Hoe meer relais zijn geïnstalleerd, hoe groter de nauwkeurigheid van de aanpassing en het bereik van bedrijfsspanningen. Sommige modellen werken in het spanningsbereik van 100-290V.
Hun voordelen:
-
lage kosten;
-
betrouwbaarheid;
-
interfereer niet met het netwerk;
-
de meeste modellen hebben extra functies, zoals overspanningsbeveiliging, voedingsspanning van ingang naar uitgang direct. Deze modus wordt bypass (bypass) genoemd, het is noodzakelijk om verliezen op de transformator te verminderen bij een normale waarde van de voedingsspanning. Bescherming tegen kortsluiting en oververhitting kan ook worden geïntegreerd;
-
levensduur van 8-15 jaar;
-
uitstekend onderhoud - als de relais falen, kunnen ze gemakkelijk, snel en goedkoop worden vervangen. kritisch is het falen van de transformator of besturingskaart;
-
hoog rendement - 97-99%.
Het nadeel is de stapsgewijze aanpassing. Sommigen zijn misschien niet blij met regelmatige klikken bij het schakelen van relais. Ze zijn echter niet te luid.
Relaisstabilisatoren zijn zeer geschikt voor het voeden van koelkasten, wasmachines en andere apparaten met motoren en verwarmingstoestellen.
Elektromechanische of servogestuurde spanningsstabilisatoren
Servogestuurde spanningsstabilisatoren lijken in principe op een laboratoriumautotransformator, het enige verschil is dat de spanning automatisch wordt geregeld, door servo.
Met een dergelijk ontwerp is het onmogelijk om een scherpe reactie op spanningsveranderingen te geven; de reactiesnelheid ligt in het bereik van 10-15 volt per 1 seconde. Daarom is het goed geschikt voor gebieden waar voortdurend lage of hoge stress wordt waargenomen, of zelfs overdag drijft. Dit gebeurt vaak in dorpen en in de particuliere sector. Ze reageren op soepele veranderingen in de voedingsspanning en leveren een stabiele output op 220 V.
voordelen:
-
soepele spanningsaanpassing;
-
precisie aanpassing.
nadelen:
-
slijtage van bewegende delen en de noodzaak van regelmatige preventie of vervanging ervan;
-
de werking van de stabilisator is behoorlijk luidruchtig vanwege geluiden van de servoaandrijving en de beweging van de stroomcollector langs de wikkeling, wat betekent dat wanneer de ingangsspanning verandert, u een zoem hoort;
-
stof en vochtigheid zijn de kwade vijanden van elk elektrisch apparaat, maar in het geval van een servogestuurde stabilisator is dit vooral kritisch, omdat de belangrijkste functionele eenheid binnenin in de open staat is.
Elektronische spanningsregelaar
In feite is dit dezelfde relaisstabilisator, maar in plaats van het relais worden halfgeleiderschakelaars gebruikt - thyristors of triacs. Dit zorgt voor stil schakelen en snellere respons.
Thyristor-modellen hebben een soortgelijk apparaat:
Als de spanning in het netwerk binnen de normale limieten ligt, schakelt het elektronische stabilisatorbesturingssysteem de bypass-modus in en zet de stroom in de bypass van de transformator. Dit is nodig om de efficiëntie te verhogen.
Deze video vergelijkt de werking van het relais en de elektronische spanningsstabilisator:
voordelen:
1. Betrouwbaarheid. Halfgeleidersleutels worden niet gekenmerkt door mechanische slijtage van de contacten.
2. Prestaties zijn een orde van grootte hoger.
3. Geluidloosheid.
nadelen:
1. De kosten zijn hoger dan die van relaismodellen.
2. Het vermogen om op korte termijn overbelasting van halfgeleiderschakelaars te gebruiken is lager dan dat van elektromechanische relais.
3. Symmistoren kunnen ook falen als er een hoogspanningspulsuitval optreedt, maar fabrikanten minimaliseren deze problemen.
Stabilisator van de omvormer
Een andere naam voor dit type instrument is dubbele conversiestabilisatoren. Het blokdiagram van het apparaat wordt weergegeven in de onderstaande afbeelding.
Dat wil zeggen dat in dit circuit de spanning wordt geleverd aan het ingangsfilter van elektromagnetische interferentie, vervolgens aan de corrector van de vermogensfactor (het is mogelijk niet in goedkope modellen) en vervolgens wordt het gelijkgericht en aan de omvormer en het uitgangscircuit aan de belasting toegevoerd. De uitgangsspanning heeft dus geen invloed op de uitgang en de reactiesnelheid van de stabilisator met een dubbele omzetter is hoger dan die van andere typen.
De enige beperking is het ingangsspanningsbereik, dat wordt beperkt door de kenmerken van het invertercircuit. De omvormer met de transformator is betrokken bij de dubbele conversie, daarom is ook de galvanische isolatie van de invoer- en uitvoercircuits aanwezig. Dit wordt duidelijker weergegeven in het onderstaande diagram, hoewel dit een ononderbroken stroomvoorzieningscircuit is, maar de betekenis is hetzelfde.
Hieronder is een voorbeeld van een elektrisch principe vergelijkbaar apparaat.
Dienovereenkomstig, de grafiek van de voorwaardelijke spanning aan de ingang en uitgang van de stabilisator met dubbele conversie.
voordelen:
-
Quiet;
-
Nauwkeurigheid en snelheid aanpassing;
-
Groot ingangsspanningsbereik.
Het nadeel is de kostprijs.
conclusie
Alle stabilisatoren zijn op hun eigen manier goed en het installeren van een van hen zal de werkomstandigheden van elektrische apparaten verbeteren en hun levensduur verlengen. U moet echter rekening houden met de snelheid en conclusies trekken als er vaak piekpulsen in uw lichtnet optreden.
Om de samenvatting samen te vatten en de juiste keuze te maken, lees de tabel, ik pakte verschillende modellen van verschillende soorten met ongeveer dezelfde kracht. Prijzen zijn afkomstig van Yandex.Market en zijn aangegeven voor juli 2018.
Zie ook op electro-nl.tomathouse.com
: