Меню

3 фазный стабилизатор тока



Трехфазный стабилизатор напряжения

Качество электроэнергии это не абстрактное понятие, а набор определенных показателей, регулируемых нормами ГОСТа 32144-2013. Соответственно, производители электрооборудования, для обеспечения функциональности своей продукции, также должны ориентироваться на нормированные характеристики питающих сетей. Но что делать в случаях перепадов или скачков напряжения в электрической сети, проявление которых не поддается прогнозированию? Самый оптимальный вариант решения задачи – установить трехфазный стабилизатор напряжения.

Устройство и принцип работы

Практикуется два варианта исполнения трехфазных стабилизаторов:

  1. Единая конструкция, включающая в себя три контура стабилизации, независимых друг от друга.
  2. Три однофазных стабилизатора (одного типа), подключенных «звездой» и размещенных в одной стойке.

Единые конструкции, как правило, применяются для стабилизации питания маломощных потребителей. В этом случае моноблочная конструкция обойдется дешевле модульных стабилизаторов, не если выйдет из строя один из контуров нормализации напряжения, в ремонт придется сдавать всю установку.

Основное преимущество модульной конструкции заключается в том, что при неисправности одного из блоков стабилизации функция «байпас» включает подачу питание напрямую, минуя проблемный модуль. Это позволяет не прерывать подачу электроэнергии, пока производится ремонт и не требует доставки в мастерскую всей конструкции.

Что касается принципа работы трехфазных стабилизаторов, то он такой же, как у однофазных приборов, которые мы уже рассматривали, в одной из предыдущих публикаций.

Типы трехфазных стабилизаторов напряжения

Классификация приборов, обеспечивающих нормализацию качества электроэнергии, производится в зависимости от их принципа действия и способа управления. На текущий момент применяются следующие виды стабилизаторов:

  • Электронные (тиристорные), устройства данной группы управляются автоматически, то есть отсутствует необходимость настройки пользователем. Широко применяются для защиты бытовых электрических приборов от перекоса фаз, скачков напряжения и т.д.
  • Сервоприводные (электромеханические), трехфазные модели выпускаются под рабочее напряжение 0,4-11,0 кВ, как правило, предназначены для промышленного использования.
  • Релейные, в настоящее время данный вид стабилизаторов вытесняется более современными моделями с электронными ключами.
  • Феррорезонансные.
  • Инверторные.

Кратко опишем особенности перечисленных выше видов.

Релейные

В основу работы приборов данной группы заложен дискретный принцип нормализации электроэнергии. Для этого осуществляется переключение между обмотками блоков трансформаторов, чтобы повысить или понизить уровень выходных напряжений, с целью максимального приближения к номинальным параметрам. Коммутация обмоток осуществляется при помощи силовых реле, за работу которых отвечает электронный блок управления.

Ниже представлено фото релейного однофазного модуля с обозначением основных элементов.

  • А – Электронный блок контроля работы.
  • В – Блок коммутации.
  • С – Стабилизирующий трансформатор.

Тиристорные

В качестве базовой основы данного вида стабилизаторов используется тот же принцип что и у релейных модификаций. Единственное отличие заключается в блоке коммутации, где вместо силовых реле используются электронные ключи – тиристоры или симисторы (сдвоенные тиристоры), что отразилось в названии приборов этого типа.

  • А – Автотрансформатор.
  • В – Электронные ключи (в данной модели используются симисторы).
  • С – Блок управления.

Иногда тиристорные стабилизаторы называют электронными, что тоже считается правильным, поскольку тиристоры, по сути, являются электронными ключами.

Электромеханические

Основным элементом данной конструкции является автотрансформатор, снабженный подвижным токосъемником. За счет перемещения последнего производится плавное управление коэффициентом трансформации, что позволяет корректировать линейное напряжение в однофазных и трехфазных сетях, обеспечивая высокую точность стабилизации.

В ранних моделях данного вида управление выходным напряжением осуществлялась вручную. Сегодня этот процесс полностью автоматизирован, перемещение токосъемника по обмотке автотрансформатора обеспечивает сервопривод, управляемый электронным контролером. Ниже представлено изображение трехфазного стабилизатора электромеханического типа и основные элементы одного из его модулей.

  • А – Сервопривод, перемещающий токосъемник.
  • В – Плата управления.
  • С – Токосъемный механизм.
  • D – Автотрансформатор.

Феррорезонансные

Данный вид можно без преувеличения назвать прародителем бытовых нормализаторов напряжения. В нашей стране их широкое применение началось в середине 50-х годов прошлого века, когда ламповые телевизоры и другая бытовая техника стали доступны широким слоям населения.

В основу работы этого прибора заложен феррорезонансный эффект, в ходе которого устанавливается электромагнитное взаимодействие двух дросселей с насыщаемым и не насыщаемым сердечниками. Основные элементы такой конструкции представлены ниже.

  • A – Трансформатор.
  • В – Дроссель с насыщаемым сердечником (выходной).
  • С – Дроссель с не насыщаемым сердечником (входной).
  • D – Сглаживающий конденсатор.
Читайте также:  Стойка стабилизатора jetta 6 артикул

Инверторные

Это наиболее современная разработка нормализаторов питания. Принцип работы таких устройств коренным образом отличается от более ранних модификаций. В основу положено двойное преобразование. То есть, на первом этапе входной переменный ток преобразуется в постоянный. На втором этапе производится обратное инвертирование в синусоидальное напряжение с максимальным приближением к номинальным параметрам электрической сети.

  • А – Входной фильтр.
  • B – Блок преобразования и коррекции сетевого напряжения.
  • С – Управляющий блок и входящие в него исполнительные элементы.
  • D – Контролер управления электронными ключами.
  • Е – Сглаживающий емкостной фильтр.
  • F – Инверторный преобразователь.

Гибридные приборы

Гибридные типы устройств комбинируют в себе свойства двух стабилизаторов, например, электромеханического и тиристорного. При небольших скачках напряжения нормализация осуществляется при помощи электромеханической составляющей, когда уровень превышает рабочий диапазон, электронные ключи осуществляют перекоммутацию обмоток трансформатора. Благодаря такой комбинации гибридные стабилизаторы позволяют использовать преимущества того или иного способа нормализации напряжения, правда, следует учитывать, что недостатки тоже суммируются.

Преимущества и недостатки

Предлагаем ознакомиться с плюсами и минусами различных типов нормализаторов напряжения, перечисленных выше. Начнем с релейного типа:

  1. Преимущества, к таковым следует отнести: относительно невысокую стоимость и быстродействие (в пределах 20,0 – 40,0 мс).
  2. Недостатки:
  • Не подходит для промышленного применения из-за недостаточной выходной мощности.
  • Большая дискретность и погрешность, последняя может быть на уровне 7,5%.
  • Небольшой уровень перегрузочной устойчивости (около 120%-160%).
  • Применение механических контактов существенно сокращает срок эксплуатации (как правило, не более 5-ти лет).

Теперь рассмотрим особенности моделей, в которых применяются электронные ключи:

  1. Плюсы:
  • Достаточно высокое быстродействие (около 20-ти мс).
  • Большой рабочий ресурс (порядка 10-и – 20-и лет).
  1. Основные минусы: высокая дискретность и низкая устойчивость к перегрузке.

У электромеханических приборов также имеются свои сильные и слабые стороны, к первым можно отнести:

  • Плавное изменение уровня напряжения.
  • Высокая скорость быстродействия и низкая погрешность стабилизации.
  • Перегрузочная устойчивость может составлять 500%-1000%.
  • Широкий диапазон рабочей температуры (от -25°С до 55°С ) и большой эксплуатационный ресурс (30 лет и более).

Что касается недостатков, то у электромеханических моделей их всего два: значительный вес и высокая стоимость.

У феррорезонансных стабилизаторов напряжения самый продолжительный срок эксплуатации (до 50-и лет), небольшой уровень погрешности (порядка 1%) и вполне приемлемая перегрузочная устойчивость (до 300%). Но данному виду присущи специфические недостатки, а именно характерный гул при работе, большой вес и габариты, а также сравнительно высокая стоимость.

Инверторные модели обладают более широким диапазоном входных напряжений, чем у других модификаций нормализаторов. Помимо этого они обеспечивают высокую точность выходного напряжения (погрешность составляет не более 1%) и его плавное регулирование. Инверторные приборы обладают небольшим весом, малыми габаритами и значительным рабочим ресурсом (до 25-и лет эксплуатации). К сожалению, относительно небольшой запас выходной мощности не позволяет использовать такие модели на промышленных предприятиях и объектах.

Что касается гибридных моделей, то их достоинства и недостатки определяются составляющими.

Схемы подключения

Подключение стабилизаторов на 3 фазы осуществляется в соответствии с прилагающийся инструкцией, пример типовой схемы показан ниже.

При подключении 3 однофазных блоков для нормализации сети 380 В, или более высокого напряжения, питающего промышленное оборудование, может быть задействована схема подключения, представленная ниже.

Обратим внимание, что обеспечить надежную защиту техники, запитанной от 3-х фазной сети, стабилизируемой от трех отдельных однофазных устройств, необходимо использовать блок синхронизации. Пример такого подключения показан ниже.

  • А – Электросчетчик.
  • В – Блок синхронизации.
  • С – Распределительный шкаф, для подключения нагрузки.
  • D, Е, F – Однофазные модули нормализации напряжения.

Как выбрать – основные критерии

Перечисли факторы, требующие особого внимания при выборе стабилизатора:

  1. Тип электросети, в зависимости от этого используют однофазные или трехфазные нормализаторы.
  2. Качество электроэнергии. То есть, в насколько широком диапазоне происходят колебания напряжения. Соответственно, выбирается модель с соответствующими показателями.
  3. Суммарная мощность нагрузки должна соответствовать номинальной мощности нормализатора. Например, если общая нагрузка 3 кВт, то прибор должен быть рассчитан на мощность 3 и более киловатт. Для повышенной надежности защиты электроприборов рекомендуется иметь запас по мощности.
  4. С какой скоростью прибор регулирует напряжение, если этот параметр критичен, следует отдать предпочтение релейным, тиристорным или инверторным моделям.
  5. Точность параметров выходного напряжения (величина погрешности), при повышенных требованиях рекомендуется использовать высокоточные трехфазные феррорезонансные или инверторные нормализаторы. Они обеспечивают высочайший уровень точности.
Читайте также:  Стабилизатор е481 вреден или нет

Рекомендуем с осторожностью относиться к изделиям неизвестных китайских брендов, низкая цена — единственное их достоинство. При этом, в большинстве своем, они не могут обеспечить стабильное напряжение при приближении к номинальной нагрузке.

Типовые часто задаваемые вопросы от читателей

Как подобрать стабилизатор напряжения для водяного насоса мощностью 1,3 кВт?

Чтобы подобрать наиболее подходящий в вашем случае тип стабилизатора напряжения рекомендую отталкиваться от основных рабочих параметров. Для этого рассмотрите наиболее важные критерии:

Мощность стабилизатора напряжения – дефицит мощности приведет к недееспособности устройства при подключении слишком большой нагрузки, а ее чрезмерный избыток приведет к необоснованным затратам. Поэтому вы должны определиться –к стабилизатору будет подключаться только насос, тогда хватит и 2 кВт мощности. Если вы планируете запитать от него весь дом или группу бытовых приборов, то мощность стабилизатора напряжения выбирается по их суммарной нагрузке.

Диапазон стабилизации – определяет минимальный и максимальный предел напряжения, в рамках которых стабилизатор напряжения может выдавать требуемые 230 В для питания нагрузки. Поэтому предварительно вы должны сориентироваться, до какого предела опускается или выше какого поднимается напряжение в домашней цепи. Оба этих параметра не должны выходить за пределы диапазона стабилизации.

Тип стабилизации – чтобы выбрать из представленных на рынке вариантов также стоит обратиться к параметрам напряжения в домашней цепи. Если отсутствуют значительные скачки, снижение или нарастание напряжения происходит плавно, то можно приобрести более дешевые модели ступенчатых стабилизаторов, к примеру, электронный. Если для вашего района характерны коммутационные переходные процессы, существенная просадка напряжения, то лучше взять бесступенчатый стабилизатор напряжения с двойной трансформацией.

Источник

Стабилизатор для дома при входной сети 380 В

Стабилизатор для дома при входной сети 380 В картинка

Данная статья будет отличной подсказкой для пользователей, которые уже остановили свой выбор на комплексной защите своего дома с помощью стабилизатора, но из-за наличия трехфазной системы электроснабжения не уверены, каким образом это лучше реализовать.

Мы подробно рассмотрим преимущества и недостатки всех возможных вариантов комплексной электрозащиты оборудования всего дома: с помощью трёх однофазных стабилизаторов, одного трехфазного или стабилизаторов особой конфигурации – 3 в 1.

Содержание

  • Различные варианты электрозащиты техники всего дома
  • Три однофазных стабилизатора напряжения 220 В для дома
  • Один однофазный стабилизатор напряжения 220 В для дома
  • Трехфазный стабилизатор напряжения 380 В для дома
  • Один однофазный стабилизатор конфигурации 3 в 1

Различные варианты электрозащиты техники всего дома

Важнейшей технической характеристикой при выборе стабилизатора напряжения для загородного дома или коттеджа является его входное питающее напряжение, которое определяется используемой системой электроснабжения – однофазной или трехфазной.

Единственным вариантом стабилизации напряжения в однофазной сети является применение однофазных стабилизаторов с номинальным напряжением выхода 220/230 В.

В трехфазных сетях для коррекции напряжения может быть выбран один из трёх способов:

  • использование трехфазного стабилизатора с номиналом входа и выхода 380 (400) В;
  • установка трех однофазных стабилизаторов напряжения как магистральных по отдельному прибору на каждую питающую фазу или одного однофазного стабилизатора –для стабилизации питающего напряжения части однофазных электроприборов, подключенных на одну фазу;
  • применение стабилизатора с конфигурацией 3:1 (три в один), рассчитанного на трехфазное входное напряжение и обеспечивающего однофазное выходное (3:1 – соотношение числа фаз между входом и выходом).

Рассмотрим преимущества и недостатки вышеприведённых вариантов, а также целесообразность применения каждого из них.

Три однофазных стабилизатора напряжения 220 В для дома

Этот способ предполагает подключение отдельного однофазного стабилизатора для стабилизации напряжения по каждой сетевой фазе.

К преимуществам данного варианта можно отнести:

  • меньшую стоимость трех однофазных устройств по сравнению с одним трехфазным стабилизатором (не у всех производителей);
  • повышенную устойчивость к неполадкам в электроснабжении (обусловлено независимостью работы стабилизаторов друг от друга: сбой на отдельной фазе или неисправность одного из устройств не отразится на функционировании двух других фаз и состоянии установленных на них стабилизаторов);
  • возможность индивидуального подбора мощности, типа и настроек стабилизатора для каждой фазы с учетом характера и мощности питаемой от неё нагрузки;
  • экономию пространства в связи с меньшими, чем у трехфазных аналогов, габаритами однофазных стабилизаторов.
Читайте также:  Стабилизаторы для импульсных блоков питания

Недостатки применения трёх однофазных стабилизаторов:

  • невозможность подключения трехфазных потребителей;
  • отсутствие мониторинга и индикации, способных отобразить параметры трехфазной системы электроснабжения в целом;
  • отсутствие контроля за равномерностью нагрузки на каждую фазу (велика вероятность перекоса фаз).

Вариант с применением трёх однофазных стабилизаторов в условиях трехфазной сети позволит существенно сократить финансовые затраты, однако он недопустим при наличии в доме хотя бы одного трехфазного электроприбора. Такое решение может использоваться только в случае однофазной нагрузки, равномерно распределённой между тремя приходящими фазами, и при условии отсутствия задач по мониторингу общего состояния питающей сети.

Один однофазный стабилизатор напряжения 220 В для дома

Использовать в трехфазной сети один однофазный стабилизатор можно как для локального электропитания одного или нескольких объединенных в группу однофазных электроприборов (для этой цели подходят стабилизаторы малых мощностей), так и для централизованной стабилизации напряжения отдельной фазы (необходимо более мощное устройство).

В первом случае стабилизатор включается между обычной сетевой розеткой (220/230 В) и нуждающимися в защите потребителями. Во втором – стабилизатор следует подключать к фазе, питающей приоритетную однофазную нагрузку, то есть оборудование, работа которого напрямую зависит от качества электроэнергии, например: энергозависимые отопительные котлы, насосы, охранно-пожарные системы, компьютерная и телекоммуникационная техника, современная бытовая электроника.

Применение в трехфазной сети одного однофазного стабилизатора наиболее бюджетный вариант, но защита будет распространяться лишь на определенные электроприборы, что не позволит считать её полноценной. Кроме того, сгруппированная на одной фазе приоритетная нагрузка может привести к перекосу фаз в системе электроснабжения.

Трехфазный стабилизатор напряжения 380 В для дома

Трехфазный стабилизатор часто используется для решения задачи по организации качественного электроснабжения различных нагрузок в сетях 380 (400) В.

Преимущества применения одного трехфазного стабилизатора:

  • возможность питания и однофазных и трехфазных нагрузок;
  • конструктивная целостность – моноблочное исполнение;
  • контроль обрыва, перекоса и чередования фаз – параметр особенно важный при подключении симметричных нагрузок, например, электроприводов трехфазного тока;
  • простота коммутации силовых цепей – подключение выполняется через одну клеммную колодку.

Недостатки применения трехфазных устройств:

  • более высокая стоимость – в большинстве случаев покупка трёх однофазных стабилизаторов обходится существенно дешевле;
  • большие габаритные размеры и вес, ограничивающие выбор места расположения и монтажа стабилизаторов;
  • неустойчивость работы трехфазного стабилизатора при перебоях в одной из фаз. В устройстве современных трехфазных стабилизаторов присутствует специальный блок, отвечающий за согласованность линейного и фазных напряжений сети. Поэтому при исчезновении напряжения на любой входной фазе произойдёт защитное отключение стабилизатора, которое обесточит весь дом.

Применение трехфазного стабилизатора неизбежно при наличии хотя бы одной трехфазной нагрузки. При отсутствии таковой можно обойтись и тремя однофазными стабилизаторами. Однако, выбирая этот вариант, следует понимать, что если в будущем всё-таки возникнет потребность в подключении трехфазного электроприбора, однофазные стабилизаторы окажутся бесполезны и придётся потратиться на трехфазную модель.

Один однофазный стабилизатор конфигурации 3 в 1

Особенность устройств данного типа заключается в том, что они рассчитаны на питание от трехфазной сети, но при этом имеют однофазное выходное напряжение.

Основные преимущества стабилизаторов конфигурации «три в один»:

  • симметричное распределение мощности однофазной нагрузки по всем питающим фазам, исключающее возможность перекоса сетевых фаз в номинальном режиме работы стабилизатора;
  • единый корпус и полный контроль системы электроснабжения (аналогично трехфазному стабилизатору).

Недостатками данных устройств является аналогичная трехфазному стабилизатору чувствительность к отключению одной из фаз приходящей сети, а также невозможность подключения трехфазных потребителей.

Примером моделей с трехфазным входом и однофазным выходом являются стабилизаторы «Штиль» серии «ИнСтаб» IS3106RT, IS3108RT IS3110RT, IS3115RT и IS3120RT (мощность соответственно наименованию – 6, 8, 10, 15 и 20 кВА). Названные изделия имеют идеальные параметры выходного напряжения (чистая «синусоида», минимальное отклонение от номинала) и подходят для работы с любыми однофазными электроприборами бытового и промышленного назначения.

Источник