Plötzliche und erhebliche Schwankungen der Wechselspannung im Netz führen zu einem instabilen Betrieb von elektronischen Geräten und elektrischen Haush altsgeräten. Im Extremfall können solche Überspannungen dazu führen, dass die Elektronik zusammenbricht und ausfällt. In diesem Fall ist der Einsatz von Netzspannungsstabilisatoren unabdingbar. Anwender entscheiden sich zunehmend für Wechselrichter-Spannungsstabilisatoren für zu Hause.
Spannungskonstanth alter im Überblick
Wechselspannungsstabilisatoren haben sich in der Vergangenheit unter Verwendung verschiedener Sch altungsdesigns entwickelt. Derzeit gibt es mehrere Arten von Stabilisatoren:
- Relaisspannungsstabilisatoren;
- elektromechanische Servostabilisatoren;
- elektronischer Thyristor oder TriacStabilisatoren;
- Wechselrichter-Spannungsregler.
Die Ausgangsspannung von Relaisstabilisatoren wird schrittweise geändert, indem die Wicklungen des Netztransformators durch Kontakte leistungsstarker elektromagnetischer Relais gesch altet werden. Die Stabilisierungsgenauigkeit wird durch die Anzahl der gesch alteten Windungen bestimmt. Es können 5 bis 10 solcher Wicklungen vorhanden sein. Beim Umsch alten von einer Wicklung auf eine benachbarte ändert die Ausgangsspannung ihren Wert um ungefähr (15-20) V.
Bei elektromechanischen Stabilisatoren bewegt ein DC-Servoantrieb die Graphitbürste des Stromabnehmers entlang der Windungen der Spartransformatorwicklung. Der Wert des Steuersignals hängt von der Differenz zwischen der Eingangsspannung und der Referenzspannung ab, die 220 V entspricht. Wenn die Differenz eliminiert ist, wechselt das Servomotor-Steuergerät in den Tracking-Modus.
Bei elektronischen Stabilisatoren wird das Sch alten der Transformatorwicklungen, die von den Aktuatoren verwendet werden, von der Steuerung gesteuert.
Die Sch alteinheit besteht aus Halbleiter-Triacs oder Thyristoren. Der Betrieb des Controllers wird durch die im Werk des Produkts installierte Software bestimmt.
Das Funktionsprinzip des Wechselrichterstabilisators
Der Betrieb des Wechselrichter-Spannungsstabilisators basiert auf dem Prinzip der Doppelwandlung. Zuerst wird die Eingangswechselspannung in Gleichspannung umgewandelt, und dann wird die inverse Umwandlung durchgeführt. Sicherstellen, dass die Ausgabe des Geräts stabil istWechselspannung 220 V wird von der Elektronik der Inverter-Spannungskonstanth alter durchgeführt.
Es hat keine sperrigen Leistungstransformatoren. Die Zusammensetzung der Stabilisatoren umfasst die folgenden elektronischen Komponenten:
- LC-Filter des Eingangsnetzwerks;
- Halbleiterdioden-Vollwellengleichrichter;
- Gerät zur Leistungsfaktorkorrektur;
- Block von Speicherkondensatoren;
- Wechselrichter;
- Quarztaktoszillator mit stabiler Frequenz;
- Hochpass-Ausgangsfilter;
- Mikroprozessorsteuerung.
Netzfilter mit passivem Eingang wird verwendet, um hochfrequente Störungen zu eliminieren und kurze Überspannungen in der Netzspannung zu glätten. Der Gleichrichter wandelt die Wechselspannung in eine Gleichspannung um, von der ein Teil der elektrischen Energie in einem Block von Hochleistungs-Elektrolytkondensatoren gespeichert wird. Sie sind eine Backup-Quelle, die bei Netzspannungsausfall oder dessen kurzzeitiger Absch altung in Betrieb geht.
Die Aufgabe des Korrektors besteht darin, die aus dem Netz entnommene Leistung zu normalisieren und eine Überlastung des Stabilisators während seines Betriebs zu verhindern. Der Wechselrichter-Konverter stellt die Wechselspannung aus der Gleichspannung wieder her. Aufgrund der Beteiligung eines Quarzoszillators an seinem Betrieb hat die Ausgangsspannung die Form einer reinen Sinuskurve mit einer Frequenz von 50 Hz mit einem Fehler von nicht mehr als 0,5 %.
Der Controller steuert den Betrieb der Ausgangsspannungsstabilisierungssch altungen und wertet den Zustand einzelner Blöcke ausGeräte mit der Ausgabe von Ergebnissen an die Anzeigeelemente. Es gibt Befehle aus, um den Betrieb des Stabilisators automatisch auszusch alten, falls der Wert der Eingangsspannung den durch die technischen Eigenschaften bestimmten Regelbereich überschreitet.
Spezifikationen der Stabilisatoren
Bei der Auswahl eines AC-Spannungsstabilisators für das Heimnetzwerk sollte großen Wert auf seine wichtigsten technischen Eigenschaften gelegt werden, zu denen die folgenden gehören:
- maximal zulässige Lastleistung, die der Stabilisator liefern kann, während die Qualitätsparameter der Netzspannung beibeh alten werden;
- zulässige Netzspannungsschwankungen, bei denen die Spannung am Ausgang des Stabilisators ihren Wert behält, unter Berücksichtigung der Anforderungen der Qualitätsnormen;
- Einregelgeschwindigkeit, die die Reaktionszeit des Reglers auf kurzfristige, sich schnell ändernde Änderungen der Netzspannung bestimmt, um die Ausgangsspannung unverändert zu h alten;
- Ausgangssignalform, idealerweise nahe einer Sinuskurve;
- Genauigkeit der stabilisierten Spannungsparameter;
- Schutzgrad, der die Fähigkeit des Stabilisators bestimmt, unter Bedingungen extremer Temperaturen und hoher relativer Luftfeuchtigkeit zu funktionieren;
- Formfaktor, der die Abmessungen des Stabilisators bestimmt;
- Der Interferenzpegel, der vom Gerät für die Umgebungsausrüstung erzeugt wird.
Ein zusätzlicher Faktor, der die Wahl des Stabilisators beeinflusst, kann das Vorhandensein von Elementen zur visuellen Anzeige und Signalisierung sein.
Es sollte den Benutzer vollständig über die Werte der eingegebenen und stabilisierten Parameter informieren und vor dem Auftreten kritischer Situationen warnen.
Eigenschaften von Wechselrichterstabilisatoren
Das Fehlen von sperrigen ferromagnetischen Transformatoren mit einer komplexen Wicklungsstruktur in ihnen erleichterte das Design erheblich. Inverter-Spannungsstabilisatoren enth alten keine beweglichen Teile von Servoantrieben, was ihre regelmäßige Wartung während des Betriebs nicht erfordert und den Betrieb der Stabilisatoren fast geräuschlos macht. Als Leistungselemente werden IGBT- oder MOSFET-Halbleiterbauelemente verwendet, die mit modernen Technologien hergestellt wurden.
Die Verwendung von Quarztaktgeneratoren ermöglicht es Ihnen, eine Ausgangswechselspannung zu erh alten, deren Form sich einem reinen Sinus annähert. Sch altungslösungen ermöglichen es Ihnen, die nicht ideale Form der Eingangsnetzspannung zu korrigieren. Alle Funktionen werden von einem Mikrocontroller gesteuert.
Inverterstabilisatorleistung
Schema und technische Lösungen, die in Wechselrichter-Spannungsstabilisatoren implementiert sind, ermöglichen die Herstellung von Endprodukten, deren Leistung sich erheblich von der anderer Arten von Stabilisatoren zum Besseren unterscheidet. Führende in- und ausländische Hersteller erstellen Produktlinien, die für unterschiedliche Leistungsstufen der Verbraucher ausgelegt sind. Sie beginnen bei 300 VA. Der 10 kW (kVA) Wechselrichter-Spannungsregler ist nicht der letzte in dieser Serie.
Wie bei anderen Indikatoren. Wechselrichter-Spannungsstabilisatoren mit Doppelwandlung h alten eine stabilisierte Spannung von 220 V am Ausgang mit einer Abweichung von nicht mehr als 1% bei Änderungen der Netzspannung im Bereich von 90-310 V aufrecht. Der Frequenzablesefehler überschreitet 0,5% nicht. Die Stabilisierungsgeschwindigkeit liegt auf dem Niveau von 10 ms, was die Verwendung von Präzisionsmessgeräten als Last ermöglicht. In diesem Fall wird eine vollständige Unterdrückung des Impulsrauschens durchgeführt.
Schlussfolgerung
Spannungsstabilisatoren für Wechselrichter erobern nach und nach den Markt für Netzstabilisatoren. Nach dem Lesen der Materialien des Artikels werden die Leser verstehen, dass dies wohlverdient ist. Die in solchen Produkten verwendeten technischen und sch altungstechnischen Lösungen ermöglichen es, Leistungen zu erzielen, die für andere Arten von Stabilisatoren unerreichbar sind. Ihr allmählich sinkender Preis rechtfertigt die Vorteile, die Benutzer solcher Geräte nach dem Kauf erh alten.
