Categories: Articles destacats » Electricista a casa
Nombre de visualitzacions: 9346
Comentaris sobre l'article: 2
Estabilitzadors de tensió de xarxa de 220V: comparació de diversos tipus, avantatges i desavantatges
Cada casa té una massa d’electrodomèstics, que costa des d’unitats fins a desenes i fins i tot centenars de milers de rubles. Perquè pugui servir el màxim temps possible, ha de ser supervisat, cuidat i dur a terme tots els treballs de manteniment, si n’hi ha. Tot i això, només les pujades de corrent segueixen sent un perill.
A les xarxes elèctriques domèstiques, es produeixen freqüentment, poden ser causades per commutació d’equips elèctrics potents, així com problemes a les línies, com ara un contacte deficient, suports dilapidats, etc. Per reduir el risc de fallada de l'equip a causa d'una mala alimentació, podeu utilitzar estabilitzadors de tensió de 220V. En aquest article considerarem què són i en què es diferencien.
Transformador automàtic
Abans d’iniciar una revisió dels tipus d’estabilitzadors elèctrics, considerarem què és un autotransformador, ja que es basa en la majoria dels estabilitzadors moderns.
Autotransformador: difereix del prefix habitual "auto" en el nom; es defineix per si mateix. La diferència fonamental d’un transformador convencional és que té un bobinat, també és primari i secundari. A la figura següent veieu el seu diagrama.
Si l’autotransformador està dividit convencionalment en costats primaris i secundaris, el voltatge no s’aporta als extrems de les bobines, sinó entre un extrem i l’aixeta. Aleshores, entre els extrems extrems dels bobinatges, el voltatge serà superior a l’entrada.
Els autotransformadors es poden realitzar amb diverses aixetes del bobinatge, per a la implementació de commutació pas a pas de la tensió de sortida. Però la majoria dels autotransformadors de laboratori proporcionen un ajustament suau de la "sortida", com s'organitza?
Per fer-ho, els terminals de sortida estan connectats a un contacte lliscant: un pinzell de grafit, que alleuja la tensió dels seus girs. Aquest node es mostra a la foto de sota.
Tipus i característiques
Primer, considereu la classificació per tipus i les seves característiques. Els estabilitzadors es distingeixen pel mètode d’estabilització i regulació de tensió:
1. Ferroresonant.
2. Relé.
3. Electromecànic o servoaccionat;
4. Electrònic o inversor, amb commutadors de semiconductor.
Quan escolliu un estabilitzador de qualsevol tipus, primer heu de fixar-vos en les seves característiques. Potser el principal és la potència, està indicat en VA - volt-amperes o kVA - kilovolt-amperes.
Tingueu en compte:
Els amperis Volt són una unitat de mesura de la potència aparent, que consisteix en la suma de potències actives i reactives. Pagueu per la potència activa, que es mesura en watts (W) o quilowatts (kW), i el consum de potència és de kW / h, respectivament.
A més de la potència, també cal parar atenció a l’error en la regulació de la tensió de sortida i l’interval d’entrada, així com la velocitat de reacció als canvis de tensió.
Això s’ha de tenir en compte a l’hora d’escollir un dispositiu, ja que si calculeu la quantitat de potència activa que consumeixen els dispositius i compreu un estabilitzador “de punta a punta”, pot ser que no ho suporti. Per determinar la potència total, l'actiu s'ha de multiplicar per cosi phi - això factor de potènciaés igual a la relació de potència activa a plena, llavors la potència total és igual al quocient de l'actiu i al coeficient:
Potència bruta = Potència activa / cosF
També s’ha de tenir en compte l’eficiència i els corrents d’introducció. En qualsevol cas, agafeu un estabilitzador amb una reserva de potència total del 30-40%, idealment el 50% de la capacitat prevista dels consumidors.
Per exemple:
Si la potència total dels dispositius protegits és de 3 kW, és millor comprar un estabilitzador de 4-4,5 kVA.
Distingiu entre estabilitzadors monofàsics i trifàsics, però com que l’entrada monofàsica és més habitual a les xarxes elèctriques domèstiques, ens centrarem en aquests estabilitzadors.
Estabilitzador ferrosor
Un estabilitzador ferroresonant protegirà els equips elèctrics de les sobrenergies. Consta de dos xocs i un condensador, el seu circuit aproximat es mostra a la figura següent.
Són barats, però no proporcionen una estabilització real de la tensió de sortida, tot i que proporcionen una certa protecció per als equips elèctrics. Actualment, el mercat no és massa habitual. Per un funcionament normal i segur del vostre equip, no s’han de tenir en compte. La figura següent mostra el seu aspecte.
Cal recordar que els seus avantatges són la durabilitat, ja que no hi ha actuadors i velocitat.
Estabilitzant relleus
L’estabilitzador del relé es basa en un autotransformador i un sistema de control basat en relé i microcontrolador. El principi de funcionament és canviar les aixetes del gir de l’autotransformador per aconseguir un voltatge estable de la xarxa de sortida. A continuació es mostra un diagrama aproximat d'un estabilitzador:
El diagrama mostra que l'estabilitzador del relé proporciona un ajust pas a pas del voltatge de sortida. Per tant, hi ha un error en la regulació de la tensió de sortida d'aproximadament el 8%. De fet, l’error depèn del nombre de passos.
Com es va dir, les aixetes del bobinatge del transformador es canvien mitjançant relés electromecànics, i per garantir el funcionament tant de pujada com de baixada, l’autotransformador es fa de manera que es permeti 4 aixetes per baixar la tensió de sortida i 3 aixetes per augmentar.
Els relés funcionen prou ràpidament, la velocitat de reacció de l'estabilitzador. Segons el tipus de relés específics funcionen en 2-7 mil·lisegons. El propi dispositiu proporciona etapes de commutació i la reacció final en 2-12 mil·lisegons.
El transformador en si i els relés de commutació són visibles a la foto: es tracta de blocs en els estoigs negres que hi ha al darrere.
Com més relés s’instal·li, major serà la precisió d’ajust i el rang de tensions de funcionament. Alguns models funcionen en el rang de tensió de 100-290V.
Els seus avantatges:
-
barateria;
-
fiabilitat
-
no interferiu amb la xarxa;
-
la majoria dels models tenen funcions addicionals, com ara la protecció de sobretensió, el subministrament de tensió d’entrada a sortida directament. aquest mode s’anomena bypass (bypass), és necessari reduir les pèrdues del transformador a un valor normal de la tensió d’alimentació. També es pot integrar protecció contra curtcircuits i sobreescalfaments;
-
vida útil de 8-15 anys;
-
excel·lent manteniment: si els relés fallen, es poden substituir fàcilment, ràpidament i econòmicament. crític és el fracàs del transformador o de la placa de control;
-
alta eficiència: 97-99%.
L’inconvenient és l’ajustament pas a pas. Alguns poden no estar contents amb els clics regulars al canviar de relleus. Tot i això, no són massa forts.
Els estabilitzadors de relé s’adapten bé per alimentar refrigeradors, rentadores i altres electrodomèstics amb motors i escalfadors.
Estabilitzadors de tensió electromecànics o servoaccionats
Els estabilitzadors de tensió impulsats per servos s’assemblen en principi a un autotransformador de laboratori, l’única diferència és que el voltatge està regulat automàticament, mitjançant servo.
Amb un disseny així, és impossible proporcionar una reacció nítida davant els canvis de tensió; la velocitat de reacció està en un rang de 10-15 volts per 1 segon. Per tant, s’adapta bé a zones on s’observa constantment baixa o alta tensió, o fins i tot flota durant el dia. Això sol passar als pobles i al sector privat. Respondran a canvis suaus en el voltatge d’alimentació i proporcionaran una sortida estable a 220 V.
Avantatges:
-
ajust de tensió;
-
ajust de precisió.
Inconvenients:
-
el desgast de les peces mòbils i la necessitat de la seva prevenció o substitució regular;
-
el funcionament de l'estabilitzador és força sorollós a causa dels sons del servoaccionament i del moviment del col·lector de corrent al llarg del bobinat, cosa que significa que quan el voltatge d'entrada canvia, sentireu un sonor;
-
La pols i la humitat són els enemics dolents de qualsevol aparell elèctric, però en el cas d’un estabilitzador servoaccionat, això és especialment crític, ja que de fet la principal unitat funcional que hi ha a l’interior es troba en estat obert.
Regulador electrònic de tensió
De fet, aquest és el mateix estabilitzador del relé, però en lloc del relé s’utilitzen interruptors semiconductors: tiristors o triacs. Això proporciona una commutació silenciosa i una resposta més ràpida.
Els models de Tiristor tenen un dispositiu similar:
Si la tensió a la xarxa està dins dels límits normals, el sistema de control de l'estabilitzador electrònic activarà el mode de bypass i posarà corrent al bypass del transformador. Això és necessari per augmentar l'eficiència.
Aquest vídeo compara el funcionament del relé i l'estabilitzador de tensió electrònica:
Avantatges:
1. Fiabilitat. Les claus de semiconductor no es caracteritzen per un desgast mecànic dels contactes.
2. El rendiment és un ordre de magnitud superior.
3. Soroll.
Inconvenients:
1. El cost és superior al dels models de relé.
2. La capacitat de sobrecàrrega a curt termini dels interruptors semiconductors és inferior a la dels relés electromecànics.
3. Els sil·listors també poden fallar si es produeix un trencament de pols d’alta tensió, però els fabricants minimitzen aquests problemes.
Estabilitzador inversor
Un altre nom d'aquest tipus d'instruments són els estabilitzadors de doble conversió. A la figura següent es mostra el diagrama de blocs del dispositiu.
És a dir, en aquest circuit, el voltatge es dirigeix al filtre d’entrada d’interferències electromagnètiques, després al corrector del factor de potència (pot ser que no estigui en models barats) després es rectifica i es dirigeix al convertidor i al circuit de sortida a la càrrega. Així, la tensió de sortida no afecta la sortida i la velocitat de reacció de l'estabilitzador amb un convertidor doble és superior a la d'altres tipus.
L’única limitació és l’interval de tensió d’entrada, que està limitat per les característiques del circuit inversor. L’inversor amb el transformador està implicat en la doble conversió, per tant, també es proporciona l’aïllament galvànic dels circuits d’entrada i sortida. Això es reflecteix més clarament en el diagrama següent, tot i que es tracta d’un circuit d’alimentació ininterrompuda, però el significat és el mateix.
A continuació, es mostra un exemple de dispositiu similar a un principi elèctric.
En conseqüència, el gràfic de tensió condicional a l'entrada i la sortida de l'estabilitzador amb doble conversió
Avantatges:
-
Sorolls;
-
Ajust de precisió i velocitat;
-
Gran rang de tensió d’entrada.
L’inconvenient és el cost.
Conclusió
Tots els estabilitzadors són bons a la seva manera i instal·lar-ne qualsevol millorarà les condicions de treball dels electrodomèstics i allargarà la seva vida útil. Tanmateix, heu de tenir en compte la velocitat i treure conclusions si sovint es produeixen polsos a la xarxa.
Per resumir i prendre la decisió correcta, llegiu la taula, vaig recollir diversos models de diferents tipus aproximadament amb la mateixa potència. Els preus es treuen de Yandex.Market i estan indicats per al juliol del 2018.
Consulteu també a electro-ca.tomathouse.com
: