В основе сервоприводного стабилизатора напряжения заложен электромеханический принцип работы. Главным элементом конструкции является регулируемый автотрансформатор (вариатор). По его обмотке перемещается подвижный контакт, меняя выходное напряжение до заданных значений. За перемещение контакта отвечает сервопривод, контролируемый платой управления.
То есть принцип работы устройства выглядит следующим образом. Поступающее из сети входное напряжение измеряется вольтметром. Если существует разница с заданным значением выходного напряжения, то блок управления дает команду сервоприводу на перемещение подвижного контакта. Движущийся по обмотке контакт меняет коэффициент трансформации до тех пор, пока на выходе устройства не будет заданного напряжения.
Особенности работы сервоприводных стабилизаторов.
Высокая точность стабилизации. Поскольку автотрансформатор самостоятельно формирует необходимое количество витков обмотки, точность стабилизации оказывается очень высокой. К примеру, релейные трансформаторы имеют несколько обмоток, а реле выполняет переключение между ними. При такой конструкции напряжение меняется лишь на определенные величины (ступенчато). В результате точность может доходить до 7-8 процентов. А сервоприводные стабилизаторы способны изменять коэффициент трансформации с точностью до одного витка. По этой причине точность может быть в пределах одного процента. Как правило, промышленные электромеханические стабилизаторы позволяют даже задавать в настройках необходимую точность, например в диапазоне от 1 до 5%.
Плавность и непрерывность стабилизации. Это еще один важный аргумент в пользу сервоприводных стабилизаторов напряжения. Дело в том, что электронные модели, переключаясь с одной ступени обмоток на другую, на выходе дают разрыв синусоиды. Для промышленного, медицинского и телекоммуникационного оборудования такие изменения не проходят бесследно. Искажение синусоиды способно вызывать сбои электроники и перегрев электродвигателей. У сервоприводных моделей контакт по обмотке движется плавно и непрерывно. Конструкция исключает даже кратковременный обрыв контакта. В результате на выходе прибора синусоида всегда остается чистой, отсутствуют искажения и переходные токи.
Высокая перегрузочная стойкость. Электродинамический сервоприводный стабилизатор может выдерживать высокие кратковременные скачки напряжения. Он устойчив к изменениям частоты и формы входного электрического тока. Более того, прибор способен работать с более широким диапазоном входного напряжения, чем электронные стабилизаторы.
Простота и надежность конструкции. У подобного типа устройств конструкция довольно простая. Как известно, чем меньше элементов в составе, тем надежнее работа аппарата в целом. Кроме того, минимальный набор компонентов позволяет создавать стабилизаторы достаточно компактными по размеру. По сути, габариты устройства определяются размером самого автотрансформатора.
Высокая степень полезного действия (КПД). Существует стереотип относительно низкого коэффициента полезного действия сервоприводных стабилизаторов. Если проводить сравнительный анализ, то наверняка можно найти более эффективные типы устройств. К примеру, у релейных моделей КПД может превышать 99 процентов. Но если рассматривать преимущества в комплексе, то сервоприводные модели превосходят релейные приборы по целому ряду параметров. При этом КПД сервоприводных устройств остается на вполне достойном уровне. Так, стабилизаторы напряжения Oberon C при 100-процентной нагрузке способны обеспечить КПД свыше 98 процентов.
Сфера применения.
Чувствительная электроника. Область применения сервоприводных стабилизаторов затрагивает электронное, высокоточное, измерительное и прочее оборудование. Словом, все виды приборов, чувствительных к перепадам напряжения и искажению формы тока (синусоиды). Подобные стабилизаторы напряжения могут частично заменить ИБП с двойным преобразованием или стать дополнением к ним.
Асинхронные двигатели. Как уже было сказано, оборудование с асинхронными двигателями не любит "скачки" напряжения и "разрывы" синусоиды. От этого происходит нагрев и преждевременный выход оборудования из строя. Хорошим примером таких устройств являются циркуляционные насосы. С ними и прочими приборами на основе асинхронных двигателей лучше использовать сервоприводные стабилизаторы.
Суточные и сезонные перепады напряжения. Такие явления могут возникнуть как в бытовой, так и в промышленной электрической сети. К примеру, днем напряжение может быть повышенным, а вечером, наоборот, пониженным. Или может возникать сезонная разница напряжения - в летний и зимний период. Сервоприводный стабилизатор поможет исправить эту ситуацию.
Какой сервоприводный стабилизатор выбрать?
Учитывая немалую стоимость подобного класса оборудования, стоит отдавать предпочтение современным моделям, работа которых построена на целом ряде инновационных технологий. Здесь можно выделить трехфазные электродинамические сервоприводные стабилизаторы Oberon C. Они обладают следующими неоспоримыми преимуществами:
- Регулируемый автотрансформатор с квадратным сечением обмоток. Плоская квадратная поверхность обеспечивает плотное прилегание к сердечнику, надежный контакт токосъемника, более низкое сопротивление, снижение тепловых потерь, уменьшение длины обмотки и др.
- Независимая стабилизация по каждой фазе. Это позволяет обеспечить высокое качество стабилизации при несбалансированной нагрузке или разбалансированном по фазам входящем сетевом напряжении.
- Параллельное соединение вариаторов. Несколько автотрансформаторов соединяются параллельно, а токосъемники приводятся в движение одним мотор-приводом. Это позволяет избежать ситуации, при которой один вариатор может оказаться перегруженным, а другой недогруженным.
- Использование двусторонних токосъемников. Они представляют собой каретки с расположенными по обеим сторонам токосъемными роликами. Каретки движутся дифференциально - в противоположных направлениях. За счет этого повышается скорость регулирования, а также повышается мощность без увеличения габаритов устройства.
- Высокотемпературная изоляция обмоток. Используется материал с классом нагревостойкости H (до 180 градусов). Благодаря чему повышаются изоляционные качества при перенапряжениях и существенно увеличивается время наработки на отказ.
Таким образом, электродинамические сервоприводные стабилизаторы явно выигрывают на фоне прочих типов устройств для стабилизации напряжения. А трехфазные стабилизаторы Oberon C служат наилучшим тому примером. Они спроектированы с учетом безотказной непрерывной работы при полной нагрузке даже для эксплуатации в суровых условиях (высокая температура, вибрационные нагрузки и др).
Просмотров: 3564
