Поиск по сайту
Начало >> Статьи >> Стабилизация напряжения

Стабилизаторы напряжения с высокочастотным транзисторным регулированием - Стабилизация напряжения

Оглавление
Стабилизация напряжения
Стабилизаторы напряжения с высокочастотным транзисторным регулированием
Сетевые кондиционеры

 

Стабилизаторы напряжения с высокочастотным транзисторным регулированием основаны на использовании быстродействующих силовых транзисторов, коммутируемых с высокой частотой на каждом периоде сетевого напряжения.

В последние годы предпринимаются интенсивные попытки создания высокочастотных стабилизаторов (далее, ВЧ-стабилизаторы) на базе современных силовых транзисторов. Примером для разработчиков является успешное использование высокочастотных приводов для управления асинхронными электродвигателями, построенные на сходной элементной базе. Попыткам создания ВЧ-стабилизаторов способствует также общая тенденция удешевления электронных комплектующих и рост цен на сырье, используемое в производстве низкочастотных стабилизаторов (медь, электротехническое железо и т.п.). Кроме того, ВЧ-стабилизаторам по определению присущ целый ряд важных преимуществ: они легче обычных, у них более высокая скорость стабилизации, выше точность стабилизации выходного напряжения. Однако вплоть до последнего времени стабилизаторы не получили широкого распространения. Этому есть одна основная причина: практически все попытки построения ВЧ-стабилизаторов используют схему со звеном постоянного тока. Как следствие, такие приборы имеют КПД намного ниже традиционных приборов (т.к. используется двойное преобразование энергии). Кроме того, нагрузка при подключении к ВЧ-стабилизатору со звеном постоянного тока гальванически развязана от питания, что делает невозможным сброс реактивной энергии в сеть.
Тем не менее, в последнее время удалось создать ВЧ-стабилизатор без звена постоянного тока. Эти приборы производятся и продаются под торговой маркой LEGAT. Кратко можно перечислить их следующие преимущества:

    1. Стабилизаторы почти в два раза легче традиционных.
    2. Обеспечивают очень высокую точность стабилизации выходного напряжения: ±1 - 2 В.
    3. Имеют высокую скорость реакции на скачки входного напряжения.
  1. Обеспечивают сохранение 100% мощности в очень широком диапазоне входных напряжений: 120 - 280 В.
  2. В диапазоне входных напряжений 100 - 120 В работают с некоторым падением мощности.
  3. Не имеют гальванической развязки, что позволяет подключать любые типы активных и реактивных нагрузок.
  4. Позволяют регулировать выходное напряжение (180 - 240 В) и задержку на повторный пуск (3 - 999 сек.).
  5. Обеспечивают кратковременное увеличение тока (до 10 сек.) для обеспечения пуска электродвигательных нагрузок.
  6. Сохраняют работоспособность в широком диапазоне температур: -20; +40 С.

Резюмируя, можно сказать, что развитие стабилизаторов, по-видимому, будет происходить в сторону увеличения количества ВЧ-приборов. Определяющим здесь будет то, что, как уже указывалось, цены на основное сырье для производства обычных низкочастотных стабилизаторов постоянно растут, что вызывает рост цены самих изделий. В то же время, стоимость электронных комплектующих только падает. Поэтому можно ожидать, что со временем ВЧ-стабилизаторы станут дешевле традиционных низкочастотных приборов.
Указанные системы регулирования имеют ряд собственных преимуществ и недостатков.


Название

Достоинства

Недостатки

Ступенчатое регулирование

  1. быстродействие;
  2. широкий диапазон входного напряжения;
  3. возможность работы при холостом ходе;
  4. отсутствие искажения синусоидальности формы выходного напряжения;
  5. высокое значение КПД.

1 ступенчатое изменение выходного напряжения, ограничивающее точность стабилизации.

Феррорезонансные стабилизаторы напряжения

  1. высокое быстродействие;
  2. большой ресурс работы.
  1. высокий уровень шумов при работе стабилизатора;
  2. искажение формы входного напряжения;
  3. недопустимость работы в режимах холостого хода и при перегрузках;
  4. зависимость выходного напряжения от частоты питающей сети;
  5. низкое значение КПД.

Электромеханические стабилизаторы напряжения

  1. высокая точность регулирования;
  2. отсутствие помех;
  3. высокая перегрузочная способность;
  4. широкий диапазон регулирования.
  1. низкое быстродействие;
  2. ограниченный ресурс службы при наличие требования по проведению периодических регламентных работ;
  3. наличие открытого скользящего электрического контакта, ограничивающее среду использования

Подмагничивание трансформатора

1 высокие перегрузочные способности

  1. ограниченный диапазон регулирования;
  2. повышенный коэффициент искажения синусоидальной формы выходного напряжения по сравнению со ступенчатыми корректорами напряжения

Двойное преобразование энергии

1 широкий диапазон регулирования.

  1. повышенный коэффициент искажения синусоидальной формы выходного напряжения;
  2. малая мощность устройства до 10 кВА.

Высокочастотное транзисторное регулирование

  1. широкий диапазон регулирования;
  2. высокое быстродействие.

1 малая мощность устройства до 10 кВА.

Магнитное регулирование

  1. высокое быстродействие;
  2. отсутствие коммутационной аппаратов;
  3. широкий диапазон регулирования.
  1. наличие трансформаторного масла;
  2. низкая механическая прочность внутренних креплений.

С учетом особенностей принципов используемых в устройствах стабилизации напряжения для средней (30-100 кВА) и большой (более 100 кВА) мощности, наибольшее распространение получили 3 типа стабилизаторов:

  1. ступенчатые корректоры напряжения (стабилизаторы со ступенчатым регулированием);
  2. электромеханические стабилизаторы с электроприводом;
  3. стабилизаторы с подмагничиванием трансформатора.

Наиболее широко на Российском рынке представлены устройства производства «Лидер», г. Псков, «Энергия» г. Москва и «Orion» Италия. Сравнительные характеристики устройств приведены в таблице.
Sirius
стабилизатор Sirius
Существует так же 3-х фазные стабилизаторы напряжения таких марок как: Vega (7­150 кВА), Sirius (50-3150 кВА) фирмы N-Power и ряд других, имеющие внутреннее исполнение и значительные габаритные размеры, предназначенные для установки в ячейках РУ.
Discovery
стабилизатор Discovery
Стабилизатор напряжения Taurus 2500 кВА 11 кВ ±20%
Стабилизатор напряжения Taurus

Марка

ТСС АСНУ Т

Лидер PS SQ

Volter СНПТТ

СНТ-П

СНТ-ПС

SBW (энергия)

СНЭ-Т

Ortea Orion Y

Solby (Sassin) SVC

СДТ

СТЭМ-2

СТС-3 (5)

Штиль R

Страна производитель

РФ

РФ

РФ

РФ

РФ

РФ

РФ

Италия

Китай

Русэлт

Русэлт

Русэлт

Штиль

Принцип регулирования напряжения

Эл. Механич еский

Эл. Механич еский

Ступенч атый

Под-
магни чивание трансфор матора

Под-
магни чивание трансфор матора

Подмагни чивание трансфор матора

Эл. Механич еский

Эл. Механич еский

Ступенч атый

Эл. Механич еский

Эл. Механич еский

Подмагни чивание трансфор матора

Ступенч атый

Мощность, кВт

30-100

45-225

40-210

40-630

40-631

30-250

40-250

45-230

45-150

40-100

45-1000

40-250

48-100

Диа-
пазон номи-
нальных хара-
ктери-
стик

Напряжение на входе, В

280-430

259-467

260-450

278-442

278-443

304-456

271-467

289-476

289-477

285-437

285-475

285-456

320-418

Напряжение на выходе, В

380±3%

380±1.4
%

380±5%

380± 5.7%

380± 5.7%

380±1-5%

380±1%

380±5%

380±3%

380±2%

380±5%

380±2%

380±4%

Точность
стаби-
лизации ,%

3

1.4

5

5.7

5.7

1-5

1

5

3

2

5

2

4

Масса, кг

120-400

270-960

 

270- 2500

295- 2650

300-550

225-950

190-900

 

275-451

256-2400

 

250-320

Байпас

нет

есть

нет

нет

нет

нет

есть

есть

нет

нет

есть

нет

есть

Симметрирующая функция

есть

нет

нет

есть

есть

есть

нет

нет

нет

нет

есть

нет

есть

Защита от токов КЗ

есть

есть

нет

нет

нет

нет

есть

есть

есть

есть

есть

нет

есть

Защита от перегрузки

есть

есть

63 А

нет

нет

150 A

есь

есть

есть

нет

есть

нет

есть

Исполнение

внутрен нее

внутрен нее

внутрен нее

нару-
жное

нару-
жное

внут-ренне е

вну-трен нее

внутрен
нее наружно е

внутрен нее

внутрен нее

внутрен
нее наружно е

наружное

внутрен ние

Особенности

1 блок

3 о/ф в 1 блоке + АПВ

3 блока

1 блок

1 блок

1 блок

3 блока

1 блок

1 блок

1 блок

1 блок

1 блок

3 о/ф + БУ

Внешний вид стабилизаторов представлен ниже:

стабилизаторы



 
« ССЗ между системами Турции и ENTSO-E   Стандарты IEC обеспечивают бесперебойное энергоснабжение »
Карта сайта + все метки | Контакты
© Электроэнергетика При перепечатке и цитировании активная гиперссылка на сайт обязательна.