Stabilizatory napięcia 3-fazowe: budowa urządzenia, zalety i wady, zakres

We współczesnych realiach trudno wyobrazić sobie dom lub mieszkanie, w którym nie ma światła i nie używa się urządzeń elektrycznych. Dzisiaj elektryczność jest nieodzownym elementem wygodnego życia człowieka. Ale często w sieciach nie ma stabilnego napięcia. Zasilanie może być jednofazowe lub trójfazowe. W drugim przypadku mieszkańcy często używają 3-fazowego stabilizatora napięcia.

Urządzenie urządzenia

Mówiąc prościej, regulator trójfazowy składa się z trzech oddzielnych urządzeń jednofazowych, które są połączone pod wspólną kontrolą. W przypadku rozłączenia lub „niezrównoważenia faz” system całkowicie wyłączy tę strukturę. Jednostki jednofazowe są połączone tak, że faza jest dostarczana do każdej jednostki, a zero jest wspólne dla wszystkich. Ponadto korpus urządzenia musi być uziemiony.

Nie ma prawie żadnych charakterystycznych różnic między stabilizatorem jednofazowym a trójfazowym. Ten ostatni może być z tyrystorem, przekaźnikiem lub obwodem elektromechanicznym. Oprócz,

mają bardziej wyrafinowany obwód ochronnyktóre mogą wyłączyć urządzenie z następujących powodów:

• wartość napięcia fazowego powyżej/poniżej limitów krytycznych;
• temperatura składników jednego z bloków przekracza dopuszczalny poziom.

Czasami podczas połączenia zdarzają się sytuacje, w których obciążenie jest nierównomiernie rozłożone na fazach. Zjawisko to nazywane jest przez elektryków „nierównowagą faz”. Automat trójfazowy działa jako element ochronny. Konstrukcje stabilizacyjne tego typu często prezentowane są w postaci pionowej puszki podłogowej. Oprócz elementów sterujących na drzwiach przyrządów znajdują się wskaźniki napięcia w postaci woltomierzy tarczowych lub wskaźników cyfrowych.

Stabilizatory trójfazowe są szeroko stosowane w życiu codziennym. Często do pomieszczeń mieszkalnych wykorzystywane są urządzenia o mocy 30-50 kW. Jednostki ze wskaźnikami do 100 kW są poszukiwane do organizowania zasilania w małych przedsiębiorstwach lub w wioskach chałupniczych.

Urządzenia o mocy powyżej 100 kW instalowane są w fabrykach i innych zakładach przemysłowych. Jeżeli stabilizator posiada izolację galwaniczną, może być stosowany w warunkach dużej wilgotności – w specjalistycznych laboratoriach czy ośrodkach naukowych, a także placówkach medycznych.

Zalety i wady

Jeśli wyjdziemy z cech konstrukcyjnych stabilizatorów napięcia, które można stosować zarówno w wiejskim domu, jak iw stałym miejscu zamieszkania, należy podkreślić ich zalety i wady.

Zaletą jest jednoczęściowa konstrukcja, co jest bardzo wygodne podczas transportu urządzenia. Ale równolegle z tym istnieje również wada w postaci dużej wagi i wymiarów. Należy pamiętać, że urządzenie musi być transportowane ściśle w pozycji pionowej.

Ponadto regulatory trójfazowe są proste i łatwe do uruchomienia. Proces odbywa się przez jeden blok.

Jednostki pokazują na panelu zarówno napięcie sieciowe dla każdego z bloków, jak i sumę. Kolejną niezaprzeczalną zaletą jest niezawodność na wysokim poziomie.

Wady obejmują fakt, że urządzenia w domach prywatnych przestają działać, jeśli jedna faza zostanie utracona. Konstrukcja urządzenia jest dość skomplikowana, z tego powodu jego koszt jest wysoki. Znacznie taniej będzie kupić osobno trzy urządzenia jednofazowe.

Odmiany produktów

W przypadku stabilizatorów trójfazowych stosuje się trzy rodzaje obwodów - tyrystorowy, elektromechaniczny, przekaźnikowy. Jeśli tyrystorowe i przekaźnikowe mają ograniczoną moc, to dla elektromechaniki ten parametr nie jest krytyczny i może osiągnąć kilkaset kilowatów. Przemysłowy stabilizator trójfazowy można wyprodukować zgodnie z jednym z następujących schematów:

• Stabilizacja odbywa się w zależności od średniego napięcia fazowego. W tej konstrukcji przewidziano osobny transformator dla każdej fazy oraz trzy regulatory napięcia, którymi steruje jeden serwonapęd. Układ elektroniczny kontroluje dokładność stabilizacji średniego napięcia fazowego, w przypadku jego odchylenia od normy wysyła polecenie do siłownika. Urządzenie wykonane zgodnie z tym schematem nadaje się do zrównoważonych obciążeń. Przewód zerowy nie jest używany w systemie, biegnie od wejścia do wyjścia bez dotykania obwodu. Taka jednostka może pracować w sieciach delta bez neutralnego.
• Drugi schemat jest typowy dla stabilizatorów z trzema transformatorami, wszystkie mają osobne serwo, a także płytkę dla każdej fazy. Jest to najczęstszy typ konstrukcji, który można podłączyć do dowolnego obciążenia trójfazowego. Ponadto dopuszczalna jest pewna nierównowaga. Główną wadą tego typu urządzenia jest niska prędkość stabilizacji, która zależy od czasu ślizgania się po uzwojeniu transformatora.

Zaletami urządzenia są wysoka precyzja regulacji, niemal nieograniczona moc obciążeń, a także wysoki zakres napięć na wejściu.

Stabilizatory przekaźników składają się z transformatora sekcyjnego, który znajduje się na przekaźniku elektromechanicznym. Podczas przełączania sekcji zmienia się współczynnik transformacji i wartość napięcia na wyjściu. Zaletami takich konstrukcji są niezawodność, a także duża szybkość reakcji. Urządzenie nie posiada napędu mechanicznego i dlatego nie wymaga konserwacji. Minusem jest ustawienie napięcia krokowego!jednak ze względu na obecność dużej liczby przekaźników elektromagnetycznych jest to prawie niezauważalne i nie wpływa na obciążenie.

Stabilizatory tyrystorowe działają na podobnej zasadzie, tylko zamiast przekaźników sekcje są przełączane przez urządzenia energoelektroniczne zwane tyrystorami i triakami. Dla konstrukcji tego typu charakterystyczna jest większa szybkość korekcji napięcia, chociaż jego wartość zmienia się skokowo, jak w urządzeniach przekaźnikowych.

Urządzenie może mieć 7-9 przełączników tyrystorowych, za pomocą których wartość napięcia ustawiana jest z dokładnością 3-5%. Istotną zaletą takich konstrukcji jest możliwość funkcjonowania w szerokim zakresie temperatur, zarówno wysokich, jak i dość niskich. Urządzenia triakowe są słabo połączone z obciążeniami reaktywnymi, dlatego prawie nigdy nie są używane w strukturach trójfazowych.

Kryteria wyboru

Wybór stabilizatora trójfazowego powinien opierać się na określonych kryteriach. Niektórzy z nich:

• jakość napięcia wejściowego;
• moc odbiorców energii elektrycznej;
• wymagana prędkość poziomowania;
• dokładność obliczania napięcia;
• Warunki pracy.

Kupując urządzenie, musisz najpierw znać wskaźniki minimalnego i maksymalnego napięcia, które mogą wystąpić podczas pracy. Dopuszczalna rozbieżność napięcia wejściowego jest zawsze podana w karcie danych produktu.

Jednostki pracujące przy średnim napięciu fazowym są często używane z obciążeniami biernymi, więc moc obliczana jest ze wzoru. Urządzenia, których konstrukcja przedstawiona jest w postaci trzech oddzielnych bloków, działają pod każdym obciążeniem. W każdym razie konieczne jest jak najdokładniejsze obliczenie mocy.

Jeżeli prędkość stabilizacji jest ważnym wskaźnikiem, należy zrezygnować z zakupu urządzenia elektromechanicznego z napędem serwo, w takich sytuacjach optymalny jest stabilizator przekaźnika, a jeśli ma być używany w niskich temperaturach, to elektroniczny. Jeśli wymagana jest wysoka dokładność wartości, a prędkość stabilizacji schodzi na dalszy plan, najbardziej odpowiednią opcją jest produkt elektromechaniczny.

Większość nowoczesnych modeli jest wyposażona w system obejścia. Przy normalnym napięciu obciążenie jest bezpośrednio podłączone do sieci, z pominięciem obwodu stabilizatora. Jeśli wskaźniki odchylą się w którąkolwiek stronę, moc jest podawana przez stabilizator.

Wszystkie dostępne urządzenia prezentowane są w formie konstrukcji pionowej, ale są też takie, które dodatkowo wyposażone są w uchwyty ścienne. Niektóre mocne typy są wyposażone w system wymuszonego chłodzenia powietrzem, co znacznie ułatwia pracę transformatorów i półprzewodników.

Połączenie jednostki

Procedura wprowadzenia stabilizatora do eksploatacji nie jest skomplikowana, ale przy braku elementarnego doświadczenia i wiedzy elektrotechnicznej lepiej powierzyć ją profesjonalistom. Konstrukcja składa się z trzech niezależnych bloków, na tylnych panelach znajdują się bloki śrubowe z następującymi oznaczeniami:

• L - fazy wejściowe / wyjściowe.
• N wynosi zero.

W życiu codziennym stabilizator napięcia jest instalowany za licznikiem i maszyną. Każda faza jest podłączona do odpowiedniego zacisku na blokach. Zero ze wszystkich bloków jest ze sobą połączone. Listwa zaciskowa faza-wyjście jest podłączona do wyłącznika obciążenia. Zasadniczo szczegółowe schematy są wskazane w karcie danych urządzenia. Przed montażem koniecznie przeczytaj opis, ponieważ każdy model ma pewne cechy konstrukcyjne.

Przegląd modeli

Popularnym stabilizatorem gospodarstwa domowego produkcji rosyjskiej jest „Energy HYBRID SNVT 15 000/3” o mocy 15 kW. Jest to autorskie rozwiązanie techniczne, które łączy w sobie dwie zasady działania – elektrodynamiczną i przekaźnikową. Urządzenie działa stabilnie w sieciach o napięciu 105-280 V, przy jego pomocy wartości osiągają normę 220 V, możliwy błąd ± 3%.

Często projekty są wykorzystywane do domów wiejskich i wiejskich, biur lub małych przedsiębiorstw przemysłowych. Urządzenie wykonane jest w formie stojaka pionowego, który jest wyposażony we wszelkiego rodzaju zabezpieczenia.

Popularnym stabilizatorem przemysłowym jest urządzenie Resanta. Pod tą marką produkowane są przetwornice napięcia, które bez przesady można nazwać profesjonalnymi: doskonale radzą sobie z powierzonymi zadaniami, zapewniając stabilną pracę dokładnych i bardzo czułych ekwipunek.

Urządzenia wyposażone są w specjalne filtry na otworach wejściowych i wyjściowych, ich głównym zadaniem jest minimalizacja ryzyka zniekształcenia przebiegu sinusoidalnego częstotliwości. Producent produkuje urządzenia w metalowej obudowie z wieloma otworami, które zapewniają bardzo wydajną wentylację. Modele tej marki mają szeroki zakres mocy: najsłabsza konstrukcja ma moc 3 kW, największa - 150 kW.

Wszystkie projekty wyrównują napięcie wejściowe, jeśli to ostatnie jest nie mniejsze niż 240 i nie większe niż 430 V. Dokładność napięcia wejściowego ± 2%. Zaletą jest możliwość restartu systemu oraz niski poziom hałasu.

Stabilizatory trójfazowe o mocy 30 kW lub większej są elektromechaniczne. Dla wysoce wydajnej pracy urządzenia producent przeznacza dużą powierzchnię styku uzwojeń transformatora z rdzeniem odbierającym prąd.

Wszystkie modele składają się z trzech bloków umieszczonych we wspólnej obudowie. W środku każdego z nich znajduje się zabezpieczenie termiczne, którego zastosowanie zwiększa poziom bezpieczeństwa przeciwpożarowego konstrukcji. Komponenty są podłączone do wspólnej skrzynki zaciskowej, która monitoruje napięcie wyjściowe i dostosowuje je w razie potrzeby.

Kupując trójfazowy stabilizator napięcia, pierwszeństwo powinni mieć producenci krajowi, którzy w przeciwieństwie do zagranicznych są przystosowani do pracy na terenie Federacji Rosyjskiej.