3-Phasen-Spannungsstabilisatoren: Geräteaufbau, Vor- und Nachteile, Anwendungsbereich

In der modernen Realität ist ein Haus oder eine Wohnung ohne Licht und ohne Elektrogeräte kaum vorstellbar. Strom ist heute ein unverzichtbarer Bestandteil eines komfortablen menschlichen Lebens. Aber oft gibt es keine stabile Spannung in den Netzen. Die Stromversorgung kann entweder einphasig oder dreiphasig sein. Im zweiten Fall verwenden Bewohner oft einen 3-Phasen-Spannungsstabilisator.

Gerät Gerät

Vereinfacht gesagt besteht ein Drehstromregler aus drei separaten einphasigen Geräten, die unter einer gemeinsamen Steuerung zusammengefasst sind. Im Falle einer Unterbrechung oder eines "Phasenungleichgewichts" deaktiviert das System diese Struktur vollständig. Einphasige Einheiten werden so angeschlossen, dass jeder Einheit eine Phase zugeführt wird und Null für alle gemeinsam ist. Außerdem muss das Gehäuse des Gerätes geerdet werden.

Es gibt fast keine charakteristischen Unterschiede zwischen einem einphasigen und einem dreiphasigen Stabilisator. Letzteres kann mit Thyristor, Relais oder elektromechanischer Schaltung sein. Außerdem,

sie haben eine ausgefeiltere Schutzschaltung, die das Gerät aus folgenden Gründen ausschalten kann:

• Phasenspannungswert über / unter kritischen Grenzen;
• die Temperatur der Komponenten eines der Blöcke überschreitet das zulässige Niveau.

Während des Anschlusses gibt es manchmal Situationen, in denen die Last ungleichmäßig auf die Phasen verteilt ist. Elektriker nennen dieses Phänomen "Phasenungleichgewicht". Als Schutzelement dient ein Drehstromautomat. Derartige Stabilisierungskonstruktionen werden häufig in Form einer vertikalen Bodendose präsentiert. Neben den Bedienelementen befinden sich Spannungsanzeigen in Form von Skalenvoltmetern oder Digitalanzeigen an der Tür des Gerätes.

Dreiphasige Stabilisatoren sind im Alltag weit verbreitet. Für Wohngebäude werden häufig Geräte mit einer Leistung von 30-50 kW verwendet. Geräte mit Indikatoren bis 100 kW sind gefragt, um die Stromversorgung in kleinen Unternehmen oder in Cottage-Dörfern zu organisieren.

In Fabriken und anderen Industriebetrieben werden Geräte mit einer Leistung von über 100 kW installiert. Wenn der Stabilisator über eine galvanische Trennung verfügt, kann er bei hoher Luftfeuchtigkeit verwendet werden - in spezialisierten Labors oder wissenschaftlichen Zentren sowie in medizinischen Einrichtungen.

Vorteile und Nachteile

Ausgehend von den Konstruktionsmerkmalen von Spannungsstabilisatoren, die sowohl in einem Landhaus als auch an einem festen Wohnsitz eingesetzt werden können, sollen deren Vor- und Nachteile hervorgehoben werden.

Der Vorteil ist ein Einkörper-Design, das beim Transport des Geräts sehr praktisch ist. Aber parallel dazu gibt es auch einen Nachteil in Form von großem Gewicht und Abmessungen. Es ist zu beachten, dass das Gerät ausschließlich in aufrechter Position transportiert werden muss.

Darüber hinaus sind 3-Phasen-Regler einfach und leicht zu starten. Der Prozess wird durch einen Block durchgeführt.

Die Einheiten zeigen auf dem Panel sowohl die Netzspannung für jeden der Blöcke als auch die Summe an. Ein weiterer unbestreitbarer Vorteil ist die hohe Zuverlässigkeit.

Zu den Nachteilen gehört die Tatsache, dass Geräte in Privathäusern nicht mehr funktionieren, wenn eine Phase fehlt. Das Design des Gerätes ist recht komplex, aus diesem Grund sind die Kosten hoch. Es wird viel billiger sein, drei einphasige Geräte separat zu kaufen.

Sorten von Produkten

Für dreiphasige Stabilisatoren werden drei Arten von Schaltungen verwendet - Thyristor, elektromechanisch, Relais. Wenn die Leistung von Thyristoren und Relais begrenzt ist, ist dieser Parameter für elektromechanische nicht kritisch und kann mehrere hundert Kilowatt erreichen. Ein industrieller Dreiphasenstabilisator kann nach einem der folgenden Schemata hergestellt werden:

• Die Stabilisierung erfolgt in Abhängigkeit von der mittleren Phasenspannung. Bei dieser Ausführung sind für jede Phase ein eigener Transformator sowie drei Spannungsregler vorgesehen, die von einem Servoantrieb angesteuert werden. Die elektronische Schaltung überwacht die Genauigkeit der Stabilisierung der durchschnittlichen Phasenspannung und sendet im Falle einer Abweichung von der Norm einen Befehl an den Servomotor. Ein mit dieser Schaltung aufgebautes Gerät ist für symmetrische Lasten geeignet. Der Nullleiter wird im System nicht verwendet, er verläuft vom Eingang zum Ausgang, ohne den Stromkreis zu berühren. Eine solche Einheit kann in Dreiecksnetzen ohne Neutralleiter betrieben werden.
• Das zweite Schema ist typisch für Stabilisatoren mit drei Transformatoren, die alle über ein separates Servo sowie eine Platine für jede Phase verfügen. Dies ist die gebräuchlichste Bauform, die an jede Art von Drehstromlast angeschlossen werden kann. Darüber hinaus ist ein gewisses Ungleichgewicht zulässig. Der Hauptnachteil dieses Gerätetyps ist die geringe Stabilisierungsgeschwindigkeit, die von der Schleifkontaktzeit entlang der Transformatorwicklung abhängt.

Die Vorteile des Gerätes sind hohe Regelgenauigkeit, nahezu unbegrenzte Lastenleistung sowie ein hoher Spannungsbereich am Eingang.

Relaisstabilisatoren bestehen aus einem abschnittsgewickelten Transformator, der sich auf einem elektromechanischen Relais befindet. Beim Umschalten von Abschnitten ändern sich das Übersetzungsverhältnis und der Spannungswert am Ausgang. Die Vorteile solcher Designs sind Zuverlässigkeit sowie eine hohe Reaktionsgeschwindigkeit. Das Gerät besitzt keinen mechanischen Antrieb und ist daher wartungsfrei. Der Nachteil ist die StufenspannungseinstellungAufgrund des Vorhandenseins einer großen Anzahl elektromagnetischer Relais ist dies jedoch fast nicht wahrnehmbar und beeinflusst die Last nicht.

Thyristorstabilisatoren arbeiten nach einem ähnlichen Prinzip, nur werden anstelle von Relais Abschnitte von leistungselektronischen Geräten geschaltet, die Thyristoren und Triacs genannt werden. Für derartige Strukturen ist eine höhere Spannungskorrektur charakteristisch, deren Wert sich jedoch wie bei Relaisgeräten stufenweise ändert.

Das Gerät kann über 7-9 Thyristorschalter verfügen, mit deren Hilfe der Spannungswert mit einer Genauigkeit von 3-5% eingestellt wird. Ein wesentlicher Vorteil solcher Strukturen ist die Fähigkeit, in einem breiten Temperaturbereich zu funktionieren, sowohl bei hohen als auch bei relativ niedrigen Temperaturen. Triac-Geräte werden schlecht mit reaktiven Lasten kombiniert, daher werden sie fast nie in dreiphasigen Strukturen verwendet.

Auswahlkriterium

Die Wahl eines Dreiphasenstabilisators sollte nach bestimmten Kriterien erfolgen. Einige von ihnen:

• die Qualität der Eingangsspannung;
• Leistung der Stromverbraucher;
• erforderliche Richtgeschwindigkeit;
• Genauigkeit der Spannungsberechnung;
• Betriebsbedingungen.

Beim Kauf eines Geräts müssen Sie zunächst die minimalen und maximalen Spannungsanzeigen kennen, die während des Betriebs auftreten können. Die zulässige Eingangsspannungsabweichung ist immer im Produktdatenblatt angegeben.

Geräte, die mit der durchschnittlichen Phasenspannung arbeiten, werden oft mit Blindlasten verwendet, daher wird die Leistung anhand der Formel berechnet. Die Geräte, deren Aufbau in Form von drei separaten Blöcken dargestellt wird, funktionieren unter jeder Last. In jedem Fall ist es notwendig, die Leistung so genau wie möglich zu berechnen.

Wenn die Stabilisierungsgeschwindigkeit ein wichtiger Indikator ist, sollte der Kauf eines servogetriebenen elektromechanischen Geräts aufgegeben werden. für solche Situationen ist ein Relaisstabilisator optimal, und wenn er bei niedrigen Temperaturen eingesetzt werden soll, dann ein elektronischer. Wenn eine hohe Genauigkeit der Werte erforderlich ist und die Stabilisierungsgeschwindigkeit in den Hintergrund tritt, ist ein elektromechanisches Produkt am besten geeignet.

Die meisten modernen Modelle sind mit einem Bypass-System ausgestattet. Bei Normalspannung wird die Last unter Umgehung der Stabilisatorschaltung direkt an das Netz angeschlossen. Weichen die Anzeigen nach beiden Seiten ab, wird die Leistung über den Stabilisator geführt.

Alle verfügbaren Geräte werden in Form einer vertikalen Struktur präsentiert, es gibt aber auch solche, die zusätzlich mit Wandhalterungen ausgestattet sind. Einige leistungsstarke Typen sind mit einer Umluftkühlung ausgestattet, die den Betrieb von Transformatoren und Halbleitern erheblich erleichtert.

Geräteanschluss

Das Verfahren zur Inbetriebnahme des Stabilisators ist nicht schwierig, aber in Ermangelung grundlegender Erfahrungen und elektrotechnischer Kenntnisse ist es besser, es Fachleuten anzuvertrauen. Die Struktur besteht aus drei unabhängigen Blöcken, auf deren Rückwänden sich Schraubenblöcke mit folgenden Bezeichnungen befinden:

• L - Eingangs- / Ausgangsphasen.
• N ist null.

Im Alltag wird dem Zähler und der Maschine ein Spannungsstabilisator nachgeschaltet. Jede Phase wird an die entsprechende Klemme der Blöcke angeschlossen. Null aus allen Blöcken ist miteinander verbunden. Der Klemmenblock "Phase-Ausgang" ist mit dem Lastschalter kommutiert. Detaillierte Diagramme sind grundsätzlich im Datenblatt des Gerätes angegeben. Vor der Installation ist es unbedingt erforderlich, die Beschreibung zu lesen, da jedes Modell bestimmte Konstruktionsmerkmale aufweist.

Modellübersicht

Ein beliebter Haushaltsstabilisator der russischen Produktion ist "Energy HYBRID SNVT 15 000/3" mit einer Leistung von 15 kW. Dies ist eine originelle technische Lösung, die zwei Funktionsprinzipien in einem vereint - Elektrodynamik und Relais. Das Gerät arbeitet stabil in Netzen mit einer Spannung von 105-280 V, mit seiner Hilfe erreichen die Werte die Norm von 220 V, ein möglicher Fehler von ± 3%.

Oft werden Designs für Land- und Landhäuser, Büros oder kleine Industrieunternehmen verwendet. Die Einheit wird in Form eines vertikalen Racks hergestellt, das mit allen Arten von Schutz ausgestattet ist.

Ein beliebter industrieller Stabilisator ist das Resanta-Gerät. Unter dieser Marke werden Spannungswandler hergestellt, die ohne Übertreibung als professionell bezeichnet werden können: Sie die übertragenen Aufgaben perfekt bewältigen und den stabilen Betrieb eines genauen und hochempfindlichen Ausrüstung.

Die Geräte sind an den Eingangs- und Ausgangslöchern mit speziellen Filtern ausgestattet, deren Hauptaufgabe es ist, das Risiko einer Verzerrung der Frequenzsinuswelle zu minimieren. Der Hersteller fertigt Geräte in einem Metallgehäuse mit mehreren Öffnungen, die eine hocheffiziente Belüftung schaffen. Modelle dieser Marke haben ein breites Leistungsspektrum: Das schwächste Design hat eine Leistung von 3 kW, das größte - 150 kW.

Alle Ausführungen gleichen die Eingangsspannung aus, wenn diese nicht weniger als 240 und nicht mehr als 430 V beträgt. Eingangsspannungsgenauigkeit ± 2%. Der Vorteil ist die Möglichkeit zum Neustart des Systems und der geringe Geräuschpegel.

Drehstromstabilisatoren ab einer Leistung von 30 kW sind elektromechanisch. Für einen hocheffizienten Betrieb des Gerätes stellt der Hersteller eine große Kontaktfläche zwischen den Transformatorwicklungen und dem stromsammelnden Kern bereit.

Alle Modelle bestehen aus drei Blöcken, die sich in einem gemeinsamen Gehäuse befinden. In der Mitte jedes von ihnen befindet sich ein Wärmeschutz, dessen Verwendung den Brandschutz des Bauwerks erhöht. Die Komponenten sind an eine gemeinsame Breakout-Box angeschlossen, die die Ausgangsspannung überwacht und bei Bedarf anpasst.

Beim Kauf eines dreiphasigen Spannungsstabilisators sollten inländische Hersteller bevorzugt werden, die im Gegensatz zu ausländischen für die Arbeit auf dem Territorium der Russischen Föderation geeignet sind.