Kirishdan boshqariladigan stabilizator

AC kuchlanish stabilizatori (inglizcha: Voltage regulator) — chiqishi besleme zoʻriqishida bir xil chastotadagi barqaror oʻzgaruvchan kuchlanishni taʼminlaydigan qurilma.

Stabillashtirilgan AC kuchlanish manbai (inglizcha: Power conditioner Quvvat konditsioneri) — chiqishida barqaror oʻzgaruvchan kuchlanish besleme kuchlanishining chastotasiga bogʻliq boʻlmagan chastota bilan taʼminlangan qurilma.

Chiqishida kuchlanish nominal kirish kuchlanishiga toʻgʻri keladigan stabilizatorlarga qoʻshimcha ravishda, chiqishda kirish voltajidan farq qiladigan barqarorlashtirilgan oʻzgaruvchan kuchlanishli dizayn variantlari mavjud.

Elektr tarmogʻining foydalanuvchisiga elektr energiyasini uzatish nuqtasida elektr taʼminoti kuchlanishining xususiyatlarida bir qator uzoq muddatli oʻzgarishlar mavjud: chastotaning ogʻishi; kuchlanishning sekin oʻzgarishi; kuchlanishning oʻzgarishi; miltillash. Katta quvvat tizimlarining quvvat manbalari sifatida foydalanilganda ham, tarmoq voltaji sekin va qisqa muddatli oʻzgarishlarga duchor boʻladi. Sekin tebranishlar isteʼmolchilarning asta-sekin ulanishi yoki uzilishi natijasida yuzaga keladi va har kuni takrorlanadi. Qisqa muddatli tebranishlar isteʼmolchilarni almashtirishda vaqtinchalik jarayonlar bilan bogʻliq.

Stabilizatorlar (transformatorlar)

Stabillashtirilgan ikkilamchi kuchlanish transformatori birlamchi kuchlanishdagi oʻzgarishlarning taʼsirini cheklash uchun moʻljallangan transformatordir.

ferrorezonant

Ferrorezonant kuchlanish stabilizatori statik qurilma boʻlib, unda oqimlarning ferrorezonansi fenomeni beqaror tarmoq kuchlanishini samarali qiymati deyarli doimiy boʻlgan kuchlanishga aylantirish uchun ishlatiladi. U avtomatik qurilmalarda, isteʼmolchi elektronikasini quvvatlantirishda, bir fazali kuchlanish tizimini nosimmetrik uch fazali tizimga aylantirish uchun ishlatilishi mumkin.

Ferrorezonant stabilizatorlarning eng muhim xususiyatlaridan biri ularning deyarli inersiyasiz harakatidir. Ishlash oraligʻidagi kirish kuchlanishidagi oʻzgarishlar faqat chiqish kuchlanish egri shaklidagi oʻzgarishlarga olib keladi: ikkinchisining samarali (yoki yarim davr uchun oʻrtacha) qiymati amalda oʻzgarishsiz qoladi. Ularni taʼminot zoʻriqishida toʻsatdan qisqa muddatli (bir necha yarim davrdan ortiq) oʻzgarishlarga sezgir boʻlgan qurilmalar uchun ishlatish mumkin. Kamchiliklari quyidagilardir: barqarorlashtirilgan kuchlanishning quvvat manbai chastotasiga bogʻliqligi, chiqish kuchlanish egri chizigʻining sinusoidal boʻlmagan shakli, yuk turiga sezgirligi, chiqish quvvati birligiga nisbatan yuqori ogʻirlik.

Bunday stabilizatorlarda jismoniy jarayonlarni tahterevalli bilan solishtirish mumkin. Muayyan kuchga aylantirilgan belanchakni toʻxtatish yoki toʻsatdan uni tezroq aylantirish qiyin. Belanchakda minishda har safar itarish shart emas — tebranish energiyasi jarayonni inertial qiladi. Salınım chastotasini oshirish yoki kamaytirish ham qiyin — tebranishlar oʻz rezonansiga ega. Ferrorezonant stabilizatorlarda elektromagnit tebranishlar sigʻim va indüktansning tebranish pallasida sodir boʻladi.

Ushbu turdagi stabilizatorlar elektr tarmogʻiga kuchli shovqinlarni keltirib chiqaradigan mexanizmlar bilan birgalikda ishlatilishi mumkin.

GDR ishlab chiqarish stabilizatori

Sovet davrida maishiy ferrorezonant kuchlanish stabilizatorlari keng qoʻllanilgan. Odatda televizorlar ular orqali ulangan. Birinchi avlod televizorlari chiziqli kuchlanish stabilizatorlari (va baʼzi sxemalar hatto barqaror boʻlmagan kuchlanish bilan quvvatlangan) boʻlgan tarmoq quvvat manbalaridan foydalangan, bu har doim ham tarmoqdagi kuchlanishning oʻzgarishi bilan bardosh bera olmagan, ayniqsa qishloq joylarida kuchlanishni oldindan barqarorlashtirishni talab qilgan. Kommutatsiya quvvat manbalariga ega boʻlgan 4UPITST va USST televizorlarining paydo boʻlishi bilan tarmoqdagi kuchlanishni qoʻshimcha barqarorlashtirish zarurati yoʻqoldi.

Ferrorezonant stabilizator ikkita chokdan iborat: toʻyinmagan yadro (magnit boʻshliqqa ega) va toʻyingan, shuningdek, kondansatör. Toʻyingan induktorning I-V xarakteristikasining oʻziga xos xususiyati shundaki, u orqali tok oʻzgarganda undagi kuchlanish juda oz oʻzgaradi. Chok va kondensatorlarning parametrlarini tanlab, kirish voltaji juda keng diapazonda oʻzgarganda kuchlanish barqarorligini taʼminlash mumkin, ammo taʼminot tarmogʻining chastotasidagi engil ogʻish stabilizatorning xususiyatlariga katta taʼsir koʻrsatdi.

Oddiyligi tufayli qurilmalar kundalik hayotda alohida qurilmalarning kuchlanishini barqarorlashtirish uchun mashhur: muzlatgichlar, televizorlar va boshqalar.

Ferromagnit

Ferromagnit kuchlanish stabilizatori temir yadrosining toʻyinganlik jarayonlaridan foydalanishga asoslangan elektromagnit qurilmadir. U beqaror tarmoq kuchlanishini kuchlanishga aylantirish uchun ishlatiladi, uning oʻrtacha qiymati deyarli doimiy. Ular parametrik tipdagi stabilizatorlar hamda magnitlangan aktuatorlar bilan kompensatsiya tipidagi stabilizatorlarga boʻlinadi.

Avtotransformatorlar

Elektromexanik (elektrodinamik) stabilizatorlarda kuchlanishni tartibga solish qoʻlda yoki avtomatik ravishda oqim kollektorini transformator sargisi boʻylab harakatlantirish orqali amalga oshiriladi, bu esa belgilangan chiqish kuchlanishiga erishilgunga qadar uning transformatsiya nisbatining silliq oʻzgarishini taʼminlaydi.

Bu sinusoid shakliga buzilishlarni kiritmasdan kuchlanishning silliq regulyatsiyasini taʼminlaydigan yagona stabilizator turi. Ushbu turdagi stabilizatorlar chiqish kuchlanishini ushlab turishning etarlicha yuqori aniqligiga ega (2..3%) va maishiy texnika uchun eng qulay elektr taʼminotini taʼminlaydi. Ular kundalik hayotda ham, ishlab chiqarishda ham muvaffaqiyatli qoʻllaniladi.

Biroq, ularning doirasi boʻyicha bir nechta cheklovlar mavjud: birinchisi, salbiy haroratlarda ishlashning mumkin emasligi (ochiq oqim oʻtkazuvchi yuzalar mavjudligi va kondensatsiya tufayli qisqa tutashuv xavfi tufayli). Bundan tashqari, elektromexanik stabilizatorlar kirish kuchlanishlarining nisbatan tor diapazoniga (odatda 150-260 Volt) va past sozlash tezligiga ega boʻlib, joriy kollektor yigʻilishining servo haydovchi tomonidan harakatlanish tezligi bilan cheklangan.

Oqim kollektori sifatida grafit choʻtkalari yoki grafit bilan qoplangan roliklar ishlatiladi. Rolikli oqim yigʻish moslamasi changga nisbatan kamroq injiqdir, ammo u tiqilib qolishning oldini olishga qaratilgan profilaktik xizmatni talab qiladi, shuning uchun bu dizayn, qoida tariqasida, sanoat stabilizatorlarida qoʻllaniladi va choʻtka toʻplami maishiy modellarga oʻrnatiladi. Ikkala turdagi oqim yigʻuvchi elementlarning aşınma tezligi taxminan bir xil va foydalanish intensivligiga qarab, uni 7-11 yildan keyin almashtirish kerak.

Elektron qadam stabilizatorlari elektron kalitlar yordamida maxsus transformatorning sariqlarini almashtirish orqali kuchlanishni tartibga soladi. Tugmalar maxsus dastur boʻyicha protsessor tomonidan boshqariladi. Hozirgi vaqtda ikki turdagi elektron kuchlanish stabilizatorlari mavjud: yarimoʻtkazgichli va oʻrni kalitlari bilan. Ikkinchisi elektron-mexanik deb toʻgʻri tasniflanadi, chunki oʻrni elektromexanik elementdir. Stabilizatorlar yuqori tezlikka ega, shuning uchun ular barcha tarmoq anomaliyalaridan himoya qilishni talab qiladigan qimmatbaho uskunalar bilan birgalikda qoʻllaniladi. Ular uylarda va sanoatda ham qoʻllaniladi. Elektron kuchlanish stabilizatorlarining afzalliklari atrof-muhitning salbiy haroratida ishlash qobiliyatini oʻz ichiga oladi.

Kuchaytiruvchi transformatorlar

Kuchaytirgich transformator — bu past quvvat manbai transformatori boʻlib, uning ikkilamchi oʻrashi kuchlanishni oʻzgartiradigan zanjirga ketma-ket ulanadi.

Barqarorlashtirilgan qurilmalar

invertor

Inverter tipidagi kuchlanish stabilizatorlari oʻzgaruvchan kuchlanishni toʻgʻridan-toʻgʻri kuchlanishga aylantiradi va oraliq kondansatkichlarni zaryad qilish orqali energiya toʻplaydi.

Keyinchalik, elektron generator yordamida toʻgʻridan-toʻgʻri kuchlanish qayta oʻzgaruvchan kuchlanishga aylanadi, ammo barqaror xususiyatlarga ega.

Ushbu qurilmalar tibbiy va sport jihozlarining ishlashini taʼminlash uchun muvaffaqiyatli qoʻllaniladi.

Elektromashina

Ushbu stabilizator elektr motori orqali elektrni kinetik energiyaga aylantirish va keyin uni generator yordamida elektr energiyasiga aylantirish printsipi asosida ishlaydi. Kinetik energiyaning toʻplanishi va besleme zoʻriqishida uzilishlar yuzaga kelganda chiqish kuchlanishining barqarorlashuvi amalga oshiriladi volan, vosita va generatorning rotorlariga qattiq bogʻlangan.

Bunday stabilizatorlar odatda kuchlanishni barqarorlashtirish uchun ishlatiladi uch fazali kuchlanish tizimlari . Tarmoq kuchlanishidagi kuchli kuchlanish va pasayishlarda ham volanning aylanish tezligi deyarli oʻzgarishsiz qoladi, shuning uchun generatorning chiqish kuchlanishi deyarli oʻzgarmaydi.

Impuls portlashlari volanning katta inertsiyasi tufayli oʻchadi. Volanning aylanish tezligi kirish kuchlanishining kattaligiga bogʻliq emas, balki faza chastotasiga bogʻliq.

Ushbu tizimlar kompyuterni quvvatlantirish uchun keng qoʻllanilgan. Hozirda kamdan-kam qoʻllaniladi. Koʻpincha strategik ahamiyatga ega boʻlgan joylarda.

Quvvat elektronikasi

Uzluksiz elektron regulyatorlar kuchlanishni tartibga soluvchi elementning, odatda tranzistorning qarshiligini oʻzgartirish yoki yuqori chastotada (oʻnlab kilogerts) regulyator elementini yoqish va oʻchirish va tartibga soluvchi elementni yoqish va oʻchirish vaqtini boshqarish orqali tartibga soladi (koʻpincha IGBT tranzistori). Ushbu nazorat usuli PWM (impuls kengligi modulyatsiyasi) deb ataladi.

Yuqori chastotali PWM dan foydalanadigan stabilizatorlar hozirgi vaqtda oʻzgaruvchan tok kuchlanish regulyatorining eng ilgʻor tatbiqi boʻlib, toʻgʻri bajarilganda „ideal regulyator“ tushunchasiga eng yaqin. Inverter tipidagi stabilizatorlardan farqli oʻlaroq, ular AC kuchlanishini doimiy oqimga oldindan aylantirmaydi, lekin kirish AC kuchlanishi toʻgʻridan-toʻgʻri aylantiriladi, bu ularni yuqori samaradorlik va maqbul narx bilan taʼminlaydi.

Uzluksiz quvvat manbalari

Inverter tipidagi stabilizatorlar singari, uzluksiz quvvat manbalari ham energiya toʻplaydi, lekin tankda emas, balki batareyalarda.

Shundan soʻng, shuningdek, oʻz generatorlari yordamida ular kerakli xususiyatlarga ega kuchlanishni beradilar.

Uzluksiz quvvat qurilmalari kompyuter texnologiyalari bilan birgalikda ishlash uchun mashhur. Barqaror kuchlanishni taʼminlashdan tashqari, qurilmalar elektr uzilishlari vaqtida dasturiy taʼminotdagi nosozliklarni bartaraf etadi.

Manbalar

• Ilyukovich A. M., Shulman B. R. Stabilizatori i stabilizirovannie istochniki pitaniya peremennogo toka —ML.: Energiya, 1965
• GOST 32144-2013 Elektricheskaya energiya. Sovmestimost texnicheskix sredstv elektromagnitnaya. Normi kachestva elektricheskoy energii v sistemax elektrosnabjeniya obщego naznacheniya p.4.2
• GOST IEC 61558-2-12-2015 Bezopasnost silovix transformatorov, istochnikov pitaniya, reaktorov i analogichnix izdeliy. Chast 2—12. Dopolnitelnie trebovaniya i metodi ispitaniy transformatorov so stabilizirovannim vtorichnim napryajeniem i stabilizirovannix blokov pitaniya
• Stabilizator napryajeniya ferrorezonansniy//Ensiklopediya sovremennoy texniki. Avtomatizatsiya proizvodstva i promishlennaya elektronika. Tom 3 (Pogreshnost resheniya — Teleizmeritelnaya sistema chastotnaya) —M.: Sovetskaya ensiklopediya, 1964
• Bogdanov D. I. Ferrorezonansnie stabilizatori napryajeniya — M.: Energiya, 1972. s. 3