Интернет-магазин RUCELF: стабилизаторы напряжения, светильники, прожекторы, удлинители, ИБП (UPS)
+7 показать номер

Общая теория: стабилизаторы напряжения переменного тока.

Общая теория: стабилизаторы напряжения переменного тока.

Известно, что отклонение напряжения от номинального значения приводит к изменению технических характеристик электрооборудования и может вызвать нарушение их работоспособности, в том числе привести к аварийной ситуации. В статье рассматриваются известные структурные схемы однофазных стабилизаторов напряжения переменного тока, раскрываются особенности их работы и недостатки. Для улучшения эксплуатационно- технических характеристик однофазных стабилизаторов напряжения переменного тока предложены функциональные схемы стабилизаторов, выполненные на автотрансформаторах, трансформаторах и оптосимисторах. Рассмотрены особенности работы предложенных схем стабилизаторов напряжения. Для стабилизации трёхфазного напряжения предложено использовать три однофазных стабилизатора. В этом случае, для повышения надежности работы, в резерве может находиться один однофазный стабилизатор, который подключается автоматически к соответствующей фазе при неисправности одного из работавших ранее электронных стабилизаторов напряжения. Для стабилизации трёхфазного напряжения стабилизатор может быть выполнен на базе трёхфазного трансформатора. В сравнении с применением в трёхфазной системе однофазных стабилизаторов, такой стабилизатор напряжения будет иметь улучшенные массогабаритные показатели. Значительно улучшить технические характеристики стабилизаторов напряжения, работающих в составе автономных систем электроснабжения, можно только за счёт применения современного математического аппарата, позволяющего моделировать физические процессы, протекающие в силовых схемах стабилизаторов в номинальных и аварийных режимах работы.

Сегодня, электроэнергия, используемая во всех сферах жизнедеятельности человека, обладает совокупностью специальных свойств и непосредственно участвует в создании других видов продукции, влияя на их качество. Известно также, что потребители электроэнергии рассчитаны работать на номинальные значения параметров, обеспечивающих высокие значения КПД, показателей надёжности, а также длительное время работы (ресурс).

В настоящее время мировое развитие компьютерных систем связи, обработки информации, а также автоматических систем управления технологическими процессами и производственными комплексами, предъявляют повышенные требования не только к надёжности электроснабжения, но и к качеству электроэнергии. С каждым годом ущерб от перерывов в электроснабжении и снижения показателей качества электроэнергии неуклонно возрастает. 

Параметры электрической энергии внешней сети и автономных источников электроэнергии не являются стабильными по целому ряду объективных и субъективных причин, а иногда проблемы с электропитанием возникают непосредственно на участке электросети и без стабилизации этих параметров не обойтись. 

Основными причинами изменения напряжения от номинальных значений являются: удаленность потребителей от системы электроснабжения или трансформаторной подстанции, наличие на питающем фидере мощных потребителей (мощность которых соизмерима с мощностью автономных источников), устаревшие и не рассчитанные для работы с современными электроприборами линии электропередач, в том 

числе кабельные, просто ведущиеся рядом сварочные работы и многое другое. Отклонения величины или формы подаваемого напряжения принято называть искажениями (колебаниями) или помехами. Без стабилизатора переменного напряжения эти искажения по-разному влияют на работу электрооборудования. 

Кроме того, ухудшение качества параметров электроэнергии приводит также к нарушению нормальной работы потребителей. Важным показателем качества напряжения является его отклонение. Особенно чувствительны к отклонениям напряжения осветительные установки. В современном производстве нашло широкое применение ультрафиолетовое облучение как медицине и сельском хозяйстве. При понижении напряжения заметно уменьшается световой поток, а при его повышении повышается доза облучения, резко снижается срок службы ламп, и происходит перерасход электроэнергии. 

По мере усложнения структуры систем электроснабжения все острее начинает проявляться проблема с отклонением напряжения от номинального значения[1, 2]. Важным является тот факт, что потребители электроэнергии имеют наилучшие эксплуатационно-технические характеристики (ЭТХ), в том числе ресурс, при номинальных значениях параметров электроэнергии (напряжения, мощности). Отклонение напряжения от номинального значения приводит к изменению технических характеристик электрооборудования и может вызвать нарушение их работоспособности, в том числе привести к аварийной ситуации. 

Как известно, по принципу действия стабилизаторы напряжения классифицируются следующим образом: ступенчатые корректоры напряжения (релейные и электромеханические); электронные; феррорезонансные; стабилизаторы с подмагничиванием трансформатора.