ما هو منظم الجهد وما هو؟

مثبت الجهد الكهربائي 220 فولت هو جهاز يساوي الجهد من مصدر التيار الكهربائي إلى قيمة معينة ويعطي 220 فولتًا مستقرًا للمستهلكين ، بغض النظر عن الزيادات والانخفاضات على الخط. تثبيت مثل هذا الجهاز سيحمي الأجهزة الكهربائية من ظروف التشغيل غير الطبيعية ، مثلقطرات التيار الكهربائي وعالية أو منخفضة. في هذه المقالة سننظر في الجهاز ومبدأ تشغيل مثبتات الجهد ، بالإضافة إلى أنواع مختلفة من هذه الأجهزة ونطاقها.

المحتوى:

تعريف
تصنيف
مبدأ التشغيل
تناوب
محرك سيرفو
العاكس

تعريف

جهاز موازنة الجهد (CH) هو جهاز مصمم لتحويل جهد دخل غير مستقر من شبكة كهربائية: تم التقليل من شأنها ، أو المبالغة ، أو مع طفرات دورية ، إلى جهاز إخراج ثابت الحجم والأجهزة الكهربائية المتصلة به.

نقوم بإعادة صياغته من أجل الدمى: يجعل المثبت ذلك بالنسبة للأجهزة المتصلة به ، يكون الجهد دائمًا هو نفسه وقريبًا من 220 فولت ، بغض النظر عن كيفية دخوله: 180 ، 190 ، 240 ، 250 فولت أو حتى يطفو.

لاحظ أن 220 فولت أو 240 فولت هي القيمة القياسية. ولكن في بعض البلدان القريبة والبعيدة قد يكون الأمر مختلفًا ، على سبيل المثال 110 فولت. وبناء على ذلك ، لن تعمل مثبتات "لدينا" هناك.

مثبتات مختلفة محيط: لكل من العمل في دوائر التيار المباشر (الخطي والنبضي ، والأنواع المتوازية والمتسلسلة) ، والعمل في دوائر التيار المتناوب. وغالبا ما تسمى الأخيرة "مثبتات التيار الكهربائي" أو ببساطة "220 فولت مثبتات". بعبارات بسيطة ، ترتبط هذه المثبتات بالتيار الكهربائي ، والمستهلكون متصلون بها بالفعل.

في الحياة اليومية ، يتم استخدام SN لحماية كلا الجهازين الفرديين ، على سبيل المثال ، للثلاجة أو الكمبيوتر ، ولحماية المنزل بأكمله ، وفي هذه الحالة يتم تثبيت مثبت قوي على الإدخال.

تصنيف

يعتمد تصميم المثبتات على المبادئ الفيزيائية التي تعمل عليها. في هذا الصدد تنقسم إلى:

الكهروميكانيكية
الرنين ؛
العاكس
أشباه الموصلات.
تناوب.

من خلال عدد المراحل يمكن أن تكون أحادية الطور وثلاث مراحل. تسمح مجموعة كبيرة من القدرات بإنتاج المثبتات للأجهزة المنزلية والصغيرة على حد سواء:

للتلفزيون ؛
لغلاية الغاز.
للثلاجة.

بالنسبة للأجسام الكبيرة:

الوحدات الصناعية
الورش والمباني.

المثبتات فعالة من حيث الطاقة. استهلاك الكهرباء من 2 إلى 5٪. قد تتمتع بعض أجهزة التثبيت بحماية إضافية:

من عند يندفع يقوة;
من عند الزائد;
من عند دوائر قصيرة;
من اختلافات التردد.

مبدأ التشغيل

إن مثبتات الجهد من أنواع مختلفة ، يختلف كل منها في مبدأ التنظيم. سننظر في هذه الاختلافات أدناه.إذا قمنا بتعميم مبدأ التشغيل وهيكل جميع الأنواع ، فإن مثبت التيار الكهربائي يتكون من جزأين رئيسيين:

نظام التحكم - يراقب مستوى جهد الدخل ويعطي الأمر لوحدة الطاقة لزيادة أو إنقاصه ، بحيث ينتج الإخراج 220 فولت ثابتًا ضمن الخطأ المحدد (دقة التنظيم). يقع هذا الخطأ في حدود 5-10٪ ويختلف لكل جهاز.
جزء الطاقة - في servo (أو محرك مؤازر) ، والمرحل والإلكتروني (triac) - هو محول ذاتي ، حيث يرتفع أو ينخفض جهد الدخل إلى المستوى الطبيعي ، وفي مثبتات العاكس ، أو كما يطلق عليها أيضًا "مع التحويل المزدوج" ، يتم استخدام العاكس . هذا جهاز يتكون من مولد (وحدة تحكم PWM) ، ومحول ومفاتيح طاقة (ترانزستورات) تمر أو تفصل التيار من خلال اللف الأساسي للمحول ، وتشكيل جهد الخرج للشكل والتردد المطلوبين ، والأهم من ذلك الحجم.

إذا كان جهد الدخل طبيعيًا ، فإن بعض طرازات المثبت لها وظيفة "تجاوز" أو "عبور" ، عندما يتم تطبيق جهد الدخل ببساطة على الإخراج حتى يخرج من النطاق المحدد. على سبيل المثال ، سيتم تشغيل الالتفافية من 215 إلى 225 فولت ، وفي حالة حدوث تقلبات كبيرة ، على سبيل المثال ، مع انخفاض يصل إلى 205-210 فولت ، سيقوم نظام التحكم بتبديل الدائرة إلى جزء الطاقة وبدء التعديل ، وزيادة الجهد وسيكون الناتج مستقرًا بالفعل 220 فولت مع وجود خطأ معين .

التعديل السلس والأكثر دقة لجهد الخرج لمحولات MV العاكس ، في المركز الثاني - محركات مؤازرة ، وبالنسبة للمرحلات والإلكترونيات ، يكون التعديل متدرجًا ، وتعتمد الدقة على عدد المراحل. كما ذكر أعلاه ، تقع في حدود 10٪ ، وغالبًا حوالي 5٪.

بالإضافة إلى الجزئين أعلاه ، يحتوي منظم الجهد 220 فولت أيضًا على وحدة حماية ، بالإضافة إلى مصدر طاقة ثانوي لدارات نظام التحكم ونفس الحماية والعناصر الوظيفية الأخرى. يوضح الجهاز العام الصورة أدناه:

في الوقت نفسه ، يبدو مخطط العمل في أبسط أشكاله كما يلي:

سنستعرض بإيجاز كيفية عمل مثبتات الجهد للأنواع الرئيسية.

تتابع

في استقرار المرحل ، يحدث التنظيم عن طريق تبديل المرحل. تغلق هذه المرحلات اتصالات معينة بالمحول ، مما يزيد أو يقلل جهد الخرج.

الجسم المتحكم هو دائرة إلكترونية دقيقة. تقارن العناصر الموجودة عليه الجهد المرجعي والخط. إذا كان هناك عدم تطابق ، يتم إعطاء إشارة إلى مرحلات التبديل لتوصيل اللفات المتزايدة أو المتناقصة للمحول التلقائي.

تقوم شبكات التتابع SNs عادة بتنظيم الكهرباء ضمن ± 15٪ بدقة خرج من ± 5٪ إلى ± 10٪.

مزايا مثبتات التتابع:

رخص
الاكتناز.

العيوب:

استجابة بطيئة لتقلبات الجهد.
عمر خدمة قصير
موثوقية منخفضة
عند التبديل ، يمكن إيقاف تشغيل الأجهزة على المدى القصير ؛
غير قادر على تحمل الجهد الزائد ؛
ضوضاء ، نقرات عند التبديل.

محرك سيرفو

العناصر الرئيسية لمثبتات المؤازرة هي محول ذاتي ومحرك مؤازر. إذا انحرف الجهد عن القاعدة ، فإن وحدة التحكم تعطي إشارة إلى المحرك المؤازر ، والذي يبدل اللفات اللازمة للمحول التلقائي. نتيجة لاستخدام مثل هذا النظام ، يتم ضمان التنظيم السلس والدقة بنسبة تصل إلى 1 ٪ من النطاق الإجمالي.

في محرك سيرفو SN ، يتم توصيل أحد طرفي اللفة الأساسية للمحول بفرع صلب من المحول الذاتي ، ويتم توصيل الطرف الثاني من اللفة الأساسية بجهة اتصال متحركة (فرشاة جرافيت) ، يتم تحريكها بواسطة محرك مؤازر. يتم توصيل طرف واحد للملف الثانوي للمحول بمصدر طاقة الإدخال ، ويتم توصيل الطرف الثاني بخرج منظم الجهد.

تقارن لوحة التحكم جهد الدخل والجهد المرجعي. في حالة وجود أي انحرافات عن المجموعة ، يبدأ تشغيل المحرك المؤازر.يحرك الفرشاة على طول فروع المحول الذاتي. سيستمر المحرك المؤازر في العمل حتى يصبح الفرق بين الجهد المرجعي والإخراج صفرًا. تستغرق العملية برمتها ، من استلام الكهرباء ذات الجودة الرديئة إلى إخراج التيار المستقر ، عشرات المللي ثانية وهي محدودة بسرعة الفرشاة التي تتحرك بمحرك سيرفو.

يتم إنتاج مثبتات الجهد التي تعمل بمحرك سيرفو في تصميمات مختلفة.

مرحلة واحدة. تتكون من محول أوتوماتيكي ومحرك سيرفو واحد.
ثلاث مراحل. وهي مقسمة إلى نوعين. متوازن - يحتوي على ثلاثة محولات ومحرك سيرفو واحد ودائرة تحكم واحدة. يتم تنفيذ التنظيم على جميع المراحل الثلاث في وقت واحد. تستخدم لحماية الأجهزة الكهربائية ثلاثية المراحل وأدوات الآلات والأجهزة. غير متوازن - لديهم ثلاثة محولات ذاتية وثلاثة محركات مؤازرة وثلاث دوائر تحكم. أي أن الاستقرار يحدث في كل مرحلة ، بشكل مستقل عن بعضها البعض. النطاق: حماية المعدات الكهربائية للمباني وورش العمل والمنشآت الصناعية.

مزايا أجهزة التثبيت المؤازرة:

الأداء ؛
دقة عالية في الاستقرار ؛
موثوقية عالية
مقاومة الجهد الزائد.

العيوب:

بحاجة إلى صيانة دورية ؛
تتطلب الحد الأدنى من مهارات إعداد الجهاز.

العاكس

والفرق الرئيسي بين هذا النوع من SN هو عدم وجود أجزاء متحركة ومحول. يتم تنظيم الجهد بطريقة التحويل المزدوج. في المرحلة الأولى ، يتم تصحيح التيار المتردد المدخلات ويمر عبر مرشح تموج ، يتكون من مكثف. بعد ذلك ، يتدفق التيار المصحح إلى العاكس ، حيث يتم تحويله مرة أخرى إلى تيار متناوب ويتم توفيره للحمل. في هذه الحالة ، يكون جهد الخرج مستقرًا من حيث الحجم والتردد.

ستتعرف في الفيديو التالي على مبدأ تشغيل أحد الخيارات لتنفيذ محول الجهد من 12V DC إلى 220V AC. والذي يختلف عن مثبت الجهد العاكس في المقام الأول بجهد الإدخال ، وإلا فإن مبدأ التشغيل مشابه إلى حد كبير وسيسمح لك الفيديو بفهم كيفية عمل هذا النوع من الأجهزة: