Кондиционер мощности

Стабилизатор мощности (также известный как сетевой стабилизатор или кондиционер линии электропередачи ) — это устройство, предназначенное для улучшения качества электроэнергии , подаваемой на оборудование электрической нагрузки. Этот термин чаще всего относится к устройству, которое действует одним или несколькими способами, обеспечивая напряжение надлежащего уровня и характеристик, обеспечивающих правильную работу нагрузочного оборудования. В некоторых случаях под стабилизатором напряжения понимается стабилизатор напряжения , имеющий по крайней мере еще одну функцию для улучшения качества электроэнергии (например, коррекция коэффициента мощности , подавление шума, защита от переходных импульсов и т. д.).

Кондиционеры специально предназначены для сглаживания синусоидальной формы волны переменного тока и поддержания постоянного напряжения при различных нагрузках.

Типы

Стабилизатор переменного тока — это типичный стабилизатор напряжения, который обеспечивает «чистую» мощность переменного тока для чувствительного электрооборудования. Обычно он используется для дома или офиса и обычно обеспечивает защиту от перенапряжения , а также фильтрацию шума.

Кондиционеры линии электропередачи принимают мощность и изменяют ее в зависимости от требований оборудования, к которому они подключены. Атрибуты, подлежащие кондиционированию, измеряются с помощью различных устройств. Скачки напряжения чаще всего случаются во время гроз или неисправностей в основных линиях электропередачи. Сетевой фильтр предотвращает попадание потока электричества в машину, отключая источник питания.

Дизайн

Качественный стабилизатор электропитания имеет внутренние блоки фильтров для изоляции отдельных розеток или розеток на стабилизаторе электропитания. ^[1] Это устраняет помехи или «перекрестные помехи» между компонентами. Например, если речь идет о системе домашнего кинотеатра , очень важным будет уровень шумоподавления, указанный в технических характеристиках кондиционера. ^{[ нужна цитата ]} Этот рейтинг выражается в децибелах (дБ). Чем выше рейтинг дБ, тем лучше подавление шума.

Фильтры активной мощности (APF) — это фильтры, которые могут выполнять работу по устранению гармоник. Фильтры активной мощности можно использовать для фильтрации гармоник в энергосистеме, которые значительно ниже частоты переключения фильтра. Фильтры активной мощности используются для фильтрации гармоник как высшего, так и низшего порядка в энергосистеме . ^[2]

Основное различие между фильтрами активной мощности и фильтрами пассивной мощности заключается в том, что фильтры APF подавляют гармоники, подавая активную мощность с той же частотой, но с обратной фазой для подавления этой гармоники, тогда как в пассивных фильтрах мощности используются комбинации резисторов ( R), катушек индуктивности (L) и конденсаторы (C) и не требуют внешнего источника питания или активных компонентов, таких как транзисторы. Эта разница позволяет APF подавлять широкий диапазон гармоник. ^[3]

Кондиционер мощности также будет иметь номинал в «джоулях». Джоуль — это единица измерения энергии или тепла, необходимая для поддержания мощности одного ватта в течение одной секунды, известной как ватт-секунда . Поскольку электрические скачки представляют собой кратковременные всплески, значение в джоулях указывает, сколько электрической энергии может поглотить подавитель за один раз, прежде чем он сам повредится. Чем выше рейтинг джоулей, тем выше защита.

Использование

Кондиционеры электроэнергии различаются по функциям и размерам, как правило, в зависимости от их использования. Некоторые стабилизаторы напряжения обеспечивают минимальную регулировку напряжения , в то время как другие защищают от шести и более проблем с качеством электроэнергии . Устройства могут быть достаточно маленькими, чтобы их можно было установить на печатной плате , или достаточно большими, чтобы защитить весь завод.

Небольшие стабилизаторы мощности имеют номинал в вольт-амперах (В·А), тогда как более крупные агрегаты имеют номинал в киловольт-амперах (кВ·А).

В идеале электроэнергия должна подаваться в виде синусоидальной волны с амплитудой и частотой, заданными национальными стандартами (в случае сети) или спецификациями системы (в случае подачи питания, не подключенной напрямую к сети), с сопротивлением Ом. на всех частотах.

Ни один реальный источник питания никогда не сможет соответствовать этому идеалу. Отклонения могут включать в себя:

• Изменения пикового или среднеквадратического напряжения важны для разных типов оборудования.
• Когда среднеквадратичное напряжение превышает номинальное напряжение на 10–80 % в течение периода от 0,5 цикла до 1 минуты, это событие называется «выбросом напряжения».
• «Провал» (в британском английском) или «провал» (в американском английском - эти два термина эквивалентны) представляют собой противоположную ситуацию: среднеквадратичное напряжение ниже номинального напряжения на 10–90% в течение периода от 0,5 цикла до 1 минуты.
• Случайные или повторяющиеся изменения среднеквадратического напряжения от 90 до 110 % от номинального могут вызвать мерцание в осветительном оборудовании. Точное определение таких колебаний напряжения, вызывающих мерцание, уже много лет является предметом постоянных дебатов во многих научных кругах.
• Резкое, очень кратковременное повышение напряжения, называемое «скачками», «импульсами» или «скачками», обычно вызванное отключением больших индуктивных нагрузок или, что более серьезно, ударом молнии.
• «Пониженное напряжение» возникает, когда номинальное напряжение падает ниже 90% в течение более 1 минуты. Термин «отключение напряжения» в обычном использовании не имеет формального определения, но обычно используется для описания снижения напряжения в системе энергоснабжающим предприятием или оператором системы с целью снижения спроса или увеличения эксплуатационных запасов системы.
• « Перенапряжение » возникает, когда номинальное напряжение превышает 110% в течение более 1 минуты.
• Изменения частоты
• Изменения формы волны, обычно описываемые как гармоники.
• Ненулевой низкочастотный импеданс (когда нагрузка потребляет больше мощности, напряжение падает)
• Ненулевой высокочастотный импеданс (когда нагрузка требует большого тока, а затем внезапно перестает его требовать, произойдет провал или скачок напряжения из-за индуктивностей в линии питания)

Смотрите также

• Статический синхронный последовательный компенсатор
• Динамическое восстановление напряжения
• Бесперебойный источник питания
• Активный фильтр

Рекомендации

1. «Кондиционирование электропитания | Schneider Electric India» . www.se.com . Проверено 30 июня 2022 г.
2. Он, Цзиньвэй, Бэйхуа Лян, Юн Вэй Ли и Чэншань Ван (7 июня 2016 г.). «Одновременная компенсация гармоник напряжения и тока микросети с использованием согласованного управления преобразователями с двойным интерфейсом». Транзакции IEEE по силовой электронике . 32 (4): 2647–2660. дои : 10.1109/TPEL.2016.2576684. S2CID  20100604.{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
3. Джайн, С.К., П. Агравал и Х.О. Гупта (10 декабря 2002 г.). «Фильтр активной мощности с шунтирующим управлением на основе нечеткой логики для улучшения качества электроэнергии». Труды IEE - Приложения в области электроэнергетики . 149 (5): 317–328. дои : 10.1049/ip-epa: 20020511 . Проверено 22 ноября 2017 г. .{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )

• Дуган, Роджер С.; Марк Ф. МакГранаган; Сурья Сантосо; Х. Уэйн Бити (2003). Качество электроэнергетических систем (2-е изд.). Нью-Йорк: МакГроу-Хилл. ISBN 978-0-07-138622-7.
• Мейер, Александра фон (2006). Электроэнергетические системы: концептуальное введение . Хобокен, Нью-Джерси: John Wiley & Sons. ISBN 978-0-471-17859-0.
• Ситтиг, Роланд; Роггвиллер, П. (1982). Полупроводниковые устройства для стабилизации напряжения . Нью-Йорк: Пленум Пресс. ISBN 978-0-306-41131-1.

Внешние ссылки

• Чарльз Перри и Дуг Дорр (1 марта 2003 г.). «Выбор индивидуальной мощности предостаточно». Мир передачи и распределения . Пентон Медиа . Проверено 27 июля 2010 г.
• «Белая книга по качеству электроэнергии и энергоэффективности». Решения 3DFS Power. Архивировано из оригинала 18 июля 2011 года.