Какие функции выполняет стабилизатор напряжения

Современные промышленные и бытовые потребители используют все большее число устройств, в которых используются электрические приборы. Стабилизаторы напряжения являются популярным незаменимым оборудованием для устойчивой работы этих приборов особенно для чувствительных электронных устройств.  Их популярность быстро растет из-за необходимости поддержания устройств в рабочем состоянии.

На рынке наблюдается распространение различных марок коммерческих стабилизаторов.стабилизатор напряжения

 

 С точки зрения работы, стабилизатор напряжения — это устройство, которое стабилизирует напряжение, несмотря на изменение входного сигнала. Он предотвращает попадание переходных процессов (скачков высокого напряжения и т.д.).

Кроме стабилизации напряжения устройства могут уменьшить гармонические искажения тока.

 

Коэффициент стабилизации и пиковые токи нагрузки являются важными факторами при выборе источника питания.

Поддержание стабильного напряжения

Системе электроснабжения трудно активно поддерживать постоянную подачу напряжения между распределительным пунктом и помещениями потребителей из-за изменения падения разности потенциалов при изменения подключенных нагрузок.

Считается, что в распределительной конечной подсхеме не менее 35% мощности теряется из-за потерь. Следовательно, напряжение питания может колебаться в пределах ±6% от заявленной номинальной разности потенциалов при нагрузке на систему или после сбоев в системе. Любое напряжение ниже или выше этого значения называется состоянием пониженного тока и перенапряжения соответственно.

Характеристики колебаний разности потенциалов зависят от типа нагрузки, размера и мощности энергосистемы. Существует два важных параметра колебаний тока, а именно частота и качество колебаний и величина колебаний.

Регулирование величины колебаний требуется для двух различных целей: при пониженном и повышенном напряжении.

Регулирование линейного напряжения — это процесс поддержания постоянного выходного сигнала для промышленных и бытовых потребителей, несмотря на большие колебания входного сигнала.

Колебания напряжения могут быть вызваны аномальными силами природы, атмосферными условиями, скачком напряжения генератора, дефектами электросети, дисбалансом распределения электроэнергии и т.д.

Нелинейная нагрузка определяется как электрическая нагрузка, которая потребляет ток прерывисто или чье сопротивление изменяется в течение всего времени потребления электроэнергии. В этом неустановившемся режиме появляется определенное количество гармоник. В установившемся потреблении электроэнергии количество гармоник обычно незначительно. Гармоники могут привести к непредсказуемому взаимодействию между компонентами, что в худшем случае может привести к нестабильности. Чтобы гарантировать стабильную работу сети, необходимо учитывать динамические аспекты гармоник.

Гармонические искажения напряжения

В настоящее время одной из проблем с качеством электроэнергии в электроэнергетике является искажение синусоидальных сигналов тока, вызванное гармониками.

Источники питания действуют как нелинейные нагрузки, создавая искаженную форму сигнала, содержащую гармоники. Эти гармоники могут вызывать проблемы, начиная от помех при телефонной передаче и заканчивая разрушением проводников и изоляционного материала в двигателях и трансформаторах. Общее гармоническое искажение разности потенциалов и общее гармоническое искажение тока являются мерой искажений в системе. Когда энергия гармоник составляет менее 5%, это считается нормальной ситуацией без риска сбоев. Когда это происходит от  от 5 до 8%, то это означает значительное гармоническое загрязнение и возможны некоторые неисправности. Однако, когда гармоники превышают 8%, это означает, что имеет место серьезное гармоническое загрязнение и возможны неисправности.Гармонические искажения

В такой ситуации требуется хороший стабилизатор напряжения.

Общее гармоническое искажение энергосистемы измеряется анализатором качества электроэнергии. Гармоническое искажение определяется как квадратный корень из суммы квадратов амплитуд всех гармонических напряжений или токов, деленных на амплитуду основного напряжения или тока, выраженную в процентах. Общее гармоническое искажение напряжения и общее гармоническое искажение тока являются мерой искажений в системе.

Гармонические искажения оказывают значительное влияние на распределительное оборудование и могут привести к:

  •  нагреву кабелей;
  • проблемам в коммутационных схемах;
  •  сбоям в системах управления;
  • увеличение затрат из-за увеличения объема технического обслуживания;
  • отказов компонентов;
  •  снижения рейтинга устройств и сокращения срока службы оборудования.

Было замечено, что суммарные гармонические токи, создаваемые несколькими гармоническими нагрузками, не являются строго согласованными поскольку существует некоторое их естественное подавление.

Гармонические искажения могут оказывать пагубное воздействие на электрооборудование. Эти нежелательные и неоправданные искажения увеличивают ток в энергосистемах, что может привести к повышению температуры в устройствах.

Чаще всего их вредное воздействие остается незамеченным до тех пор, пока не произойдет фактический сбой. Возможно, это может способствовать постоянному выходу из строя этих устройств при работе без стабилизатора напряжения.

Вывод про функции стабилизатора напряжения

Таким образом, функции стабилизатора напряжения состоят в поддержании устойчивости напряжения и устранения гармонического искажения тока.