التقلبات المفاجئة والكبيرة في جهد التيار المتردد في الشبكة تؤدي إلى تشغيل غير مستقر للمعدات الإلكترونية والأجهزة الكهربائية المنزلية. في الحالات القصوى ، يمكن أن تتسبب مثل هذه الارتفاعات في تعطل الأجهزة الإلكترونية وفشلها. في هذه الحالة ، لا غنى عن استخدام مثبتات جهد مزود الطاقة. على نحو متزايد ، يختار المستخدمون مثبتات الجهد العاكس للمنزل.
نظرة عامة على مثبتات الجهد
مثبتات جهد خط التيار المتردد تطورت تاريخيًا باستخدام تصميمات الدوائر المختلفة. يوجد حاليًا عدة أنواع من المثبتات:
- مثبتات الجهد التتابع ؛
- مثبتات مؤازرة كهروميكانيكية ؛
- الثايرستور الإلكتروني أو التيرستوراتمثبتات
- منظمات الجهد العاكس.
يتم تغيير الجهد الناتج لمثبتات الترحيل في خطوات عن طريق تبديل لفات محول التيار الكهربائي عن طريق ملامسات المرحلات الكهرومغناطيسية القوية. يتم تحديد دقة التثبيت من خلال عدد اللفات المحولة. يمكن أن يكون هناك من 5 إلى 10 من هذه الملفات. عند التبديل من ملف إلى آخر مجاور ، يغير جهد الخرج قيمته بنحو (15-20) V.
في المثبتات الكهروميكانيكية ، يقوم محرك سيرفو DC بتحريك فرشاة الجرافيت للمجمع الحالي على طول لفائف المحول الذاتي. تعتمد قيمة إشارة التحكم على الفرق بين جهد الدخل والجهد المرجعي المقابل لـ 220 فولت. عندما يتم التخلص من الاختلاف ، يدخل جهاز التحكم في محرك سيرفو في وضع التعقب.
في المثبتات الإلكترونية ، يتم التحكم في تبديل لفات المحولات المستخدمة بواسطة المشغلات بواسطة وحدة التحكم.
وحدة التبديل مصنوعة من التيرستورات أشباه الموصلات أو الثايرستور. يتم تحديد تشغيل وحدة التحكم من خلال البرنامج المثبت في مصنع المنتج.
مبدأ تشغيل مثبت العاكس
يعتمد تشغيل مثبت الجهد العاكس على مبدأ التحويل المزدوج. أولاً ، يتم تحويل جهد التيار المتردد للإدخال إلى تيار مستمر ، ثم يتم إجراء التحويل العكسي. التأكد من استقرار إخراج الجهازالجهد المتناوب 220 فولت يتم تنفيذه بواسطة الإلكترونيات لمثبتات الجهد العاكس.
لا تحتوي على محولات طاقة ضخمة. يتضمن تكوين المثبتات المكونات الإلكترونية التالية:
- مرشح LC لشبكة الإدخال ؛
- مقوم كامل الموجة الصمام الثنائي أشباه الموصلات ؛
- جهاز تصحيح عامل الطاقة ؛
- كتلة من مكثفات التخزين ؛
- محول العاكس ؛
- ساعة كوارتز مذبذب بتردد ثابت ؛
- مرشح إخراج تمرير مرتفع ؛
- وحدة تحكم المعالج الدقيق.
يتم استخدام مرشح التيار الكهربائي السلبي للتخلص من التداخل عالي التردد وتخفيف العواصف القصيرة في جهد التيار الكهربائي. يقوم المعدل بتحويل الجهد المتناوب إلى جهد مباشر ، ويتم تخزين جزء من الطاقة الكهربائية في كتلة من المكثفات الإلكتروليتية عالية السعة. إنها مصدر احتياطي يتم تشغيله في حالة فشل التيار الكهربائي أو إيقاف تشغيله على المدى القصير.
مهمة المصحح هي تطبيع الطاقة المأخوذة من الشبكة ، ومنع الحمل الزائد للمثبت أثناء تشغيله. يستعيد المحول العاكس جهد التيار المتردد من التيار المستمر. بسبب مشاركة مذبذب الكوارتز في تشغيله ، يكون لجهد الخرج شكل جيب نقي بتردد 50 هرتز مع خطأ لا يتجاوز 0.5٪.
تتحكم وحدة التحكم في تشغيل دوائر تثبيت جهد الخرج وتقييم حالة الكتل الفرديةالأجهزة مع إصدار النتائج لعناصر العرض. يصدر أوامر لإيقاف تشغيل المثبت تلقائيًا في حالة تجاوز قيمة جهد الدخل نطاق التنظيم الذي تحدده الخصائص التقنية.
مواصفات المثبتات
عند اختيار مثبت جهد التيار المتردد للشبكة المنزلية ، يجب إيلاء اهتمام كبير لخصائصه التقنية الرئيسية ، والتي تشمل ما يلي:
- الحد الأقصى المسموح به لطاقة الحمل التي يمكن أن يوفرها جهاز التثبيت مع الحفاظ على معلمات جودة الجهد الرئيسي ؛
- تقلبات الجهد الرئيسية المسموح بها ، حيث يحتفظ الجهد عند خرج المثبت بقيمته ، مع مراعاة متطلبات معايير الجودة ؛
- سرعة التسوية ، والتي تحدد وقت استجابة المنظم للتغيرات سريعة التغيير على المدى القصير في جهد التيار الكهربائي للحفاظ على جهد الخرج دون تغيير ؛
- شكل إشارة الإخراج ، بشكل مثالي يقترب من الجيب ؛
- دقة معلمات الجهد المستقر ؛
- درجة الحماية التي تحدد قدرة المثبت على العمل في ظروف درجات الحرارة القصوى ومستويات الرطوبة النسبية العالية ؛
- عامل الشكل الذي يحدد أبعاد المثبت ؛
- مستوى التداخل الذي أحدثه الجهاز مع المعدات المحيطة
قد يكون العامل الإضافي الذي يؤثر على اختيار المثبت هو وجود عناصر إشارة مرئية وإشارات.
يجب إعلام المستخدم بالكامل بقيم المدخلات والمعلمات المستقرة والتحذير من حدوث المواقف الحرجة.
ميزات مثبتات العاكس
أدى عدم وجود محولات مغناطيسية ضخمة ذات هيكل متعرج معقد إلى تسهيل التصميم إلى حد كبير. لا تحتوي مثبتات الجهد العاكس على أجزاء متحركة من محركات المؤازرة ، والتي لا تتطلب صيانتها الدورية أثناء التشغيل وتجعل تشغيل المثبتات صامتًا تقريبًا. تستخدم أجهزة أشباه الموصلات IGBT أو MOSFET المصنعة باستخدام التقنيات الحديثة كعناصر طاقة.
يتيح لك استخدام مولدات ساعة الكوارتز الحصول على جهد متناوب ناتج ، يقترب شكله من جيب نقي. تسمح لك حلول الدائرة بتصحيح الشكل غير المثالي لجهد مصدر الدخل. يتم التحكم في جميع الوظائف بواسطة متحكم.
أداء مثبت العاكس
المخطط والحلول التقنية المطبقة في مثبتات الجهد العاكس تجعل من الممكن إنتاج منتجات تامة الصنع ، والتي يختلف أداءها بشكل كبير عن أداء الأنواع الأخرى من المثبتات للأفضل. تقوم الشركات المصنعة المحلية والأجنبية الرائدة بإنشاء خطوط إنتاج مصممة لمستويات طاقة مختلفة للمستهلكين. يبدأون من 300 VA. منظم الجهد العاكس 10 kW (kVA) ليس الأخير في هذه السلسلة.
أما بالنسبة للمؤشرات الأخرى. مثبتات الجهد العاكس ذات التحويل المزدوج تحافظ على جهد مستقر 220 فولت عند الخرج مع انحراف لا يزيد عن 1٪ مع تغيرات في جهد التيار الكهربائي في نطاق 90-310 فولت. لا يتجاوز خطأ قراءة التردد 0.5٪. تبلغ سرعة التثبيت 10 مللي ثانية ، مما يسمح باستخدام أدوات قياس دقيقة كحمل. في هذه الحالة ، يتم إجراء قمع كامل للضوضاء النبضية.
الخلاصة
مثبتات الجهد العاكس تغزو تدريجياً سوق مثبتات الشبكة. بعد قراءة مواد المقال ، سوف يفهم القراء أن هذا أمر مستحق. تتيح الحلول التقنية والحلول الدائرية المستخدمة في مثل هذه المنتجات تحقيق أداء لا يمكن الوصول إليه لأنواع أخرى من المثبتات. يبرر انخفاض سعرها تدريجياً الفوائد التي يحصل عليها مستخدمو هذه الأجهزة بعد شرائها.
