Стабилизатор напряжения сервоприводный: что это и каковы их особенности?

SUNTEK – Стабилизатор электромеханический

Электромеханический стабилизатор напряжения (иначе его называют сервоприводный) является одним из самых популярных вариантов защиты техники от перепадов напряжения в сети. Давайте посмотрим, как он устроен, а также разберем его плюсы и минусы.

Содержание статьи:

• Как устроен  электромеханический стабилизатор?
• Принцип работы электромеханического стабилизатора
• Плюсы и минусы данного вида стабилизации
• Какой хороший электромеханический стабилизатор?
• Электромеханический стабилизатор напряжения внутри

Как устроен электромеханический стабилизатор?

В основе электромеханического стабилизатора лежит регулируемый автотрансформатор с тороидальным ферромагнитным сердечником, регулирование которого осуществляется автоматически при помощи поворотного щеточного контакта, которое приводит в действие сервопривод. Управление происходит за счёт микропроцессорного блока, который анализирует параметры тока на входе, вычисляет отклонения от нормы и отдаёт команду сервоприводу. Соответственно, токосъемная щетка  подключает или отключает необходимое количество витков на катушке, тем самым нормализуя выходное напряжение.

По типу исполнения электромеханические стабилизаторы могут быть:

– напольными,

– настольными,

– настенными,

– переносными.

По количеству фаз выделяются однофазные и трехфазные электромеханические стабилизаторы.

Принцип работы электромеханического стабилизатора

1. Устройство включается в сеть, и блок управления рассчитывает текущее входное напряжение, определяет коэффициент трансформации, который необходим для достижения требуемого на выходе напряжения.
2. Далее идёт сигнал электродвигателю, который посредством перемещения подвижного контакта по обмотке меняет количество задействованных витков на катушке. В результате чего достигается искомый коэффициент трансформации и на выход подаётся напряжение в 220В.

Плюсы и минусы данного вида стабилизации

В сравнении с другими типами стабилизаторов у электромеханического есть свои плюсы:

1. Невысокая стоимость стабилизатора при его высокой точности.
Данные стабилизаторы не намного дороже релейных, но при этом в сравнении с ними они обеспечивают более высокий процент точности стабилизации до 3% против 5-8% соответственно.

2. Плавная стабилизация.
Сервопривод плавно перемещает щётку по обмотке регулируемого автотрансформатор, не производя даже кратковременного обрыва контакта.

3. Высокая перегрузочная способность.
Конструкция позволяет кратковременно сдерживать скачки напряжения в сети до 200% от номинального.

4. Устойчивость к помехам.
Низкая чувствительность к помехам и искажениям формы, частоты тока и напряжения на входе.

Минусами электромеханического стабилизатора являются:

1. Наличие движущих деталей.
Скользящий контакт между графитовой щеткой и катушкой автотрансформатора – в зависимости от частоты перепадов напряжения подвержен износу.

2. Шум при работе.
Работа сервопривода, а также передвижение щёток по обмотке создают ощутимую шумность.

3. Невысокая скорость реакции.
Скорость реагирования на изменение напряжения раз в 5 ниже, чем у релейных стабилизаторов.

Какой хороший электромеханический стабилизатор?

У производителя SUNTEK достаточно широкая линейка электромеханических стабилизаторов. Погрешность их выходного напряжения не превышает 3% (220В ± 3%). Стабилизаторы выполнены в металлическом корпусе, с жидкокристаллическим табло синеватого оттенка, что создает неповторимый внешний вид. Среди особенностей стабилизаторов:

• Широкий рабочий диапазон (120-285 Вольт)
• Защита от короткого замыкания
• Защита от перегрузки (перегрева)
• Защита от пониженного напряжения
• Защита от повышенного напряжения
• Защита от импульсных (грозовых) разрядов
• Эффективное сглаживание импульсных помех в сети
• Гарантия 3 года

 

Стабилизаторы напряжения SUNTEK электромеханического типа обеспечат стабильное электропитание 220В целого дома. Они идеально подойдут для освещения (отсутствие моргания), аудио оборудования, систем видеонаблюдения, требовательной техники. Изменение выходного напряжения происходит плавно, без скачков.

Популярные модели электромеханических стабилизаторов 

 

Электромеханический стабилизатор напряжения внутри

Посмотреть на устройство электромеханического стабилизатора SUNTEK вы можете в видео, представленном ниже:

Сервоприводный стабилизатор напряжения – Power Solutions

Power Solutions / Блог / Стабилизаторы напряжения / Сервоприводный стабилизатор напряжения

В статье «Из чего состоит и как работает электронный стабилизатор напряжения» мы рассмотрели устройство, оснащение и принцип работы электронных стабилизаторов напряжения. В этой статье рассмотрим устройство и принцип работы сервоприводных стабилизаторов. Еще одним рабочим названием сервоприводных стабилизаторов встречается:  электромеханический стабилизатор напряжения.

Электронные и сервоприводные стабилизаторы существенно отличаются друг от друга. Если, например, релейный и симисторный стабилизатор различаются только по одному из элементов (симистор или реле) – все равно относятся к электронному типу стабилизации, то сервоприводный это стабилизатор совершенно другого класса.  Основными элементами сервоприводного стабилизатора напряжения являются: трансформатор,  контроллер управления и электродвигатель с токосъемным элементом. В недорогих стабилизаторах используются графитовые стержни в качестве токосъемного элемента (такие как в электроинструменте), а в промышленных сервоприводных стабилизаторах используются графитовые колесики.  В промышленных стабилизаторах опционально могут входить специальные платы для удаленного мониторинга по Интернет.

Как работает сервоприводный стабилизатор напряжения. Контроллер управления анализирует состояние напряжения на входе стабилизатора и на его выходе. При изменении напряжения на входе, контроллер управляет двигателем для перемещения токосъемного механизма  по обмотке трансформатора на необходимое расстояние для изменения выходного напряжения с заданным значением.   Стоит отдельно отметить главное отличие работы сервоприводного стабилизатора от принципа работы электронного, – непрерывность стабилизации. В электронных стабилизаторах при переключении со ступени на ступень происходит разрыв синусоиды на время до 20мс. Для большинства техники это проходит бесследно, но для промышленного, медицинского и телекоммуникационного оборудования это может быть критичным. Кроме того, вследствие непрерывности стабилизации, в стабилизаторах этого типа нет эффекта «мерцания» лампочек.

Преимущества и недостатки сервоприводных стабилизаторов.

Благодаря непрерывности стабилизации обеспечивается плавная стабилизация, отсутствуют переходные токи и нет искажений от работы полупроводниковой техники (синусоида не искажается и остается « чистой »). Чистая синусоида очень важна для электродвигателей и приборов с трансформаторами и дросселями. Из-за искаженной синусоиды могут давать сбои некоторые типы электроники, а электродвигатели подвержены перегреву.   Сервоприводные стабилизаторы легко выдерживают пусковые токи и перегрузки до 200% от своей номинальной мощности. В электронных стабилизаторах напряжения сдерживающим фактором являются пропускаемый ток симистора (пиковая нагрузка как правило составляет не более 120% от своей мощности и длительность такой перегрузки не более 1-3 сек). Также неоспоримым преимуществом сервоприводных стабилизаторов является их мощность, что для промышленного применения является главным. Сервоприводный стабилизатор 100 кВт или 200 кВт по мощности еще конкурируют с электронными стабилизаторами, а вот начиная с мощности 300 кВт является единственным стабилизатором напряжения. Мощности сервоприводных стабилизаторов напряжения достигают 2000 кВт. 

Главным недостатком сервоприводного стабилизатора является его «медлительность». Поясним: скорость передвижения токосъемного элемента по обмотке трансформатора  электродвигателем существенно меньше скорости переключения между обмотками автотрансформатора в электронном стабилизаторе.   В стабилизаторах напряжения европейского производства скорость реакции на изменение входного напряжения составляет 40-200В/сек, что является достаточно хорошим показателем, однако не на столько быстрым как в электронных. Еще одним недостатком является сам механизм стабилизации –  он подвержен изнашиванию и требует проведения периодического ТО (борьба с пылью и смазка трущихся элементов). При правильной эксплуатации и регулярном проведении ТО срок службы таких стабилизаторов превышает 15 лет.

Какой же стабилизатор напряжения лучше: сервоприводный или электронный? Какой стабилизатор выбрать?

Основными критериями выбора между электронными и сервоприводным являются следующие:

• характер электропотребителей и их чувствительность к искажениям в синусоиде. Если преобладают чувствительные приборы и для них не предусмотрены ИБП с двойным преобразованием – рекомендуем купить сервоприводный стабилизатор напряжения.
• импульсные и очень частые «скачки» напряжения с большой амплитудой. Для решения такой проблемы больше подходит электронный стабилизатор напряжения. Сервоприводный стабилизатор напряжения лучше справится с дневными перепадами(днем завышенное напряжение, вечером заниженное и  изменяющееся) и сезонными перепадами напряжения (лето-зима).

Сервоуправляемый стабилизатор напряжения

Отсутствие стабильного напряжения в блоке питания может привести к выходу из строя чувствительного электронного оборудования и тем самым повлиять на непрерывность бизнеса. Распределение электроэнергии низкого напряжения составляет 230 вольт для одной фазы и 415 вольт для трехфазного. При этом все электроприборы (особенно однофазные) рассчитаны на работу в диапазоне напряжений от 220 до 240В.

Допустимый диапазон напряжения в некоторых странах (в том числе в Индии) составляет 230 ± 10 В согласно стандартам на электроэнергию. А также многие бытовые приборы выдерживают этот диапазон колебаний напряжения. Но в большинстве мест колебания напряжения довольно распространены и обычно находятся в диапазоне от 170 до 270 В. Эти колебания напряжения могут иметь серьезные неблагоприятные последствия для приборов.

Влияние колебаний напряжения на оборудование

 

 

• В случае всего электронного оборудования частота отказов увеличивается при более высоких напряжениях.

• В случае осветительного оборудования низкое напряжение снижает световой поток (освещенность), что еще больше сокращает срок службы лампы.

• Двигатель переменного тока создает меньший крутящий момент и, следовательно, скорость снижается при низком напряжении, а при перенапряжении они развивают большую скорость, чем требуется. Это снижает срок службы двигателя, а также вызывает повреждение изоляции под высоким напряжением.

• В случае индукционного нагрева низкое напряжение снижает тепловую мощность, что приводит к тому, что нагрузка работает при температуре, не соответствующей желаемой.

• Падение напряжения при теле- и радиопередаче снижает качество передачи, а также приводит к неисправности других электронных компонентов.

• Холодильники – это устройства с приводом от двигателя переменного тока, потребляющие большие токи в условиях падения напряжения, что может привести к перегреву обмоток.

• Частота отказов светодиодных ламп увеличивается при более высоком напряжении.

Для преодоления вышеупомянутых последствий колебаний напряжения необходимы стабилизаторы напряжения.

Типы стабилизаторов напряжения

В основном существует два типа стабилизаторов – релейные стабилизаторы напряжения и сервостабилизаторы/регуляторы напряжения. Стабилизаторы напряжения на основе реле обычно представляют собой однофазные продукты, используемые для маломощных приложений (<5 кВА) для телевизоров, холодильников и кондиционеров, и они могут обеспечивать напряжение. В основном есть два типа стабилизаторов - стабилизаторы напряжения на основе реле и стабилизаторы/регуляторы напряжения с сервоприводом. Стабилизаторы напряжения на основе реле, как правило, представляют собой однофазные изделия, используемые для маломощных приложений (<5 кВА) для телевизоров, холодильников и кондиционеров, и они могут обеспечивать стабилизацию напряжения от 230 вольт ± 5%.

Сервостабилизатор используется для критических однофазных и трехфазных приложений от 1 кВА до 3000 кВА и может обеспечить точное регулирование напряжения 230 вольт ± 1%.

Сервостабилизаторы напряжения и их применение

Сервостабилизаторы напряжения

Ни один отдел электроснабжения в Индии не может обеспечить потребителям постоянное напряжение. Напряжение обычно низкое в дневное время и высокое в ночное время. Кроме того, в праздничные дни, часы пик, дождливые дни и при отключении сельскохозяйственной и промышленной нагрузки резко возрастает напряжение, что создает проблемы для техники и приводит к финансовым потерям.

90% промышленной нагрузки составляют двигатели. В электродвигателях меньшей мощности до 7,5 л.с. при низком напряжении двигатель потребляет более высокий ток, что требует более высокой настройки реле перегрузки, чтобы избежать частых отключений двигателей. Более высокое значение реле перегрузки имеет очень меньший запас прочности по однофазным и механическим неисправностям. Предположим, что уставка реле на 15–20 % выше фактического рабочего тока, тогда реле срабатывает через 46 минут. Двигатель не может так долго выдерживать большой ток и в большинстве случаев сгорает до отключения двигателя. Сервостабилизаторы предназначены для преодоления всех вышеперечисленных проблем за счет поддержания постоянного уровня напряжения независимо от колебаний сети электропитания

Сервостабилизатор

представляет собой систему, которая обеспечивает стабильное выходное напряжение переменного тока (AC) при резких изменениях входного напряжения источника питания. Он защищает дорогостоящее оборудование от проблем с высоким и низким напряжением. Это также увеличивает срок службы оборудования и повышает производительность машин, а также снижает потери и повреждения сырья за счет обеспечения стабильного электроснабжения. Название «Сервопривод» связано с типом двигателя, который используется для обеспечения коррекции напряжения (с помощью серводвигателя и вариатора с повышающе-понижающим трансформатором).

Этот тип стабилизатора обеспечивает стабильное выходное питание, защиту от низкого напряжения, высокого напряжения, перегрузки и короткого замыкания.

Применение сервостабилизаторов напряжения

Сервостабилизаторы напряжения широко используются в инженерных подразделениях, фармацевтических подразделениях, холодильных камерах, установках кондиционирования воздуха, офсетных печатных машинах, текстильных фабриках, цементных заводах, мукомольных заводах, нефтяной промышленности, бумажных фабриках, резиновой промышленности, чайных плантациях, предприятиях пищевой промышленности. , маслозаводы и заводы Vanaspati, обувные и кожевенные цеха, винокурни и напитки, клубы, гостиницы, многоэтажные дома, больницы, дома престарелых, экспортные дома и колл-центры.

Преимущества использования сервостабилизаторов напряжения:

• защищает срок службы оборудования от резких перепадов напряжения.
• обеспечивает регулирование с общим энергосбережением (КПД 98+%).
• расходные материалы не требуются.
• улучшение качества товара.
• увеличил производство за счет сокращения производства дефектных изделий.
• лучшая безопасность и защита.
• меньше поломок и
• однородное качество конечной продукции.

Компоненты сервостабилизаторов напряжения

Автоматический стабилизатор напряжения, управляемый серводвигателем, состоит из следующих компонентов

• Понижающий/повышающий трансформатор:

Понижающий/повышающий преобразователь, подключаемый между входом сети и выходом стабилизатора клемм нагрузки. Один вывод первичной обмотки повышающе-понижающего трансформатора постоянно подключен к фиксированному ответвлению автотрансформатора (вариатора), а другой конец соединяется с валом двигателя.

• Автотрансформатор (вариак):

Автотрансформатор, подключенный между нейтралью и фазой входного питания.

• Двигатель

Один конец первичной обмотки повышающе-понижающего трансформатора соединен с валом этого двигателя с рычагом и щеточным механизмом. Когда двигатель движется, этот вал рычага перемещается поперек обмотки автотрансформатора, увеличивая или уменьшая число обмоток. Двигатель, как правило, представляет собой синхронный двигатель переменного тока или серводвигатель постоянного тока, который подключается и устанавливается в верхней части центральной точки автотрансформатора.

• Привод двигателя

Электронная схема, управляющая движением двигателя. Он состоит из печатных плат, состоящих из твердотельных схем, состоящих из конденсатора, регистров, транзистора, микропроцессора и интегральных схем.

 

Рис. 1 Схема стабилизатора напряжения с сервоуправлением

Принцип работы сервостабилизаторов напряжения

Напряжение, поступающее от сети на вход СКВС, непрерывно измеряется измерительной схемой и подает сигнал обратной связи на главную схему управления, состоящую из микропроцессора.

Этот микропроцессор непрерывно получает значения входных напряжений и сравнивает их с эталонным значением, заложенным в его программу. Всякий раз, когда на входе SCVS есть высокое или низкое напряжение, микропроцессор дает триггер драйверу двигателя.

В зависимости от уровня высокого или низкого напряжения, наблюдаемого на входе, «драйвер двигателя» перемещает серводвигатель поперек обмотки автотрансформатора (вариатора), чтобы увеличить или уменьшить количество обмоток и, следовательно, напряжение на первичной обмотке повышающе-понижающего трансформатора.

Вал серводвигателя подключен к первичной обмотке повышающе-понижающего трансформатора, и при изменении напряжения на первичной обмотке повышающе-понижающего преобразователя индуцированное напряжение на его вторичной обмотке также изменяется. Двигатель движется таким образом, что на первичную повышающе-понижающую обмотку подается правильное напряжение, так что выходное напряжение должно быть равно заданному или желаемому выходному напряжению сервостабилизатора.

Этот процесс происходит непрерывно, чтобы скорректировать входные напряжения

В случае 3-фазного автоматического регулятора напряжения имеется независимый блок управления фазами для каждой из трех фаз отдельно. (по существу), чтобы проверить наличие 3 однофазных сервостабилизаторов в одном трехфазном стабилизаторе.

Что такое стабилизатор напряжения сервопривода?

Является ли стабилизатор напряжения с сервоприводом или стабилизатор напряжения с сервоуправлением одинаковым?

Да, это одно и то же, только в какой-то части страны популярный как сервостабилизатор, а в некоторых частях он называется сервоуправляемым стабилизатором напряжения.

Иногда его даже называют автоматическим стабилизатором напряжения с сервоприводом, также

Сервопривод — это электродвигатель, который в первую очередь является составной частью стабилизатора, который регулирует и стабилизирует выходное напряжение, подаваемое стабилизатором напряжения, независимо от подаваемого на него входного напряжения. .

Соответственно, некоторые люди называют его стабилизатором напряжения с сервоуправлением, в то время как другие называют его просто сервостабилизатором.

Что такое стабилизатор напряжения с сервоуправлением? Почему я должен установить один?

Сервостабилизатор — это система стабилизации, управляемая серводвигателем, которая обеспечивает оптимальную подачу напряжения с помощью повышающего/понижающего трансформатора, который улавливает колебания напряжения на входе и регулирует ток до нужного значения на выходе. Синхронный двигатель переменного тока регулирует напряжение по часовой или против часовой стрелки и управляет выходным напряжением с помощью таких компонентов, как плата управления, диммер, компаратор, транзисторы, микросхемы и т. д.

Основные компоненты и их функционирование

Стабилизатор напряжения сервопривода состоит из семи основных компонентов:

1. Диммер (переменный трансформатор)

2. Угольная щетка

3. Серводвигатель — синхронизирующие двигатели

4. Понижающий повышающий трансформатор (трансформатор серии 9003)

5. Контактор или реле

6. MCB, MCCB

7. Электронная схема

Позвоните нам, чтобы узнать, какая мощность сервостабилизатора вам требуется

0036 Обычно он имеет круглую форму. Тороидальный сердечник из кремния CRGO используется для основания, а медный провод с определенным коэффициентом поворота в зависимости от емкости. Основная цель диммера — увеличить или уменьшить напряжение, подаваемое на понижающий повышающий трансформатор. 50% выходного напряжения увеличивается или уменьшается только диммером.
Возьмем пример: если входное напряжение составляет 160 В, диммер увеличит его до 190 В, а остальные 30 В (поскольку для работы любой однофазной нагрузки требуется 220 В) будут обеспечиваться понижающим повышающим трансформатором.

2. Угольная щетка – Это подвижная часть сервостабилизатора, она установлена ​​на валу для контакта с диммером. Если изменение входного напряжения происходит очень часто, эта угольная щетка рано стирается, и пользователю приходится очень часто заменять ее. Вот почему производители сервостабилизаторов должны использовать угольные щетки самого высокого качества.

3. Серводвигатель (синхронизирующие двигатели) – Серводвигатель, как следует из названия, является основной частью сервостабилизатора. Двигатель вращает рычаг, подключенный к диммеру, по часовой стрелке или против часовой стрелки в зависимости от входного напряжения.

4. Понижающий повышающий трансформатор – В отличие от диммера, имеет прямоугольную форму. Бобин оснащен сердечником EI CRGO. Когда конструкция трансформатора построена, ее погружают в бак с лаком для дополнительной защиты.
Этот тип изоляционного лака, также называемый трансформаторным лаком, наносится на все обмотки, используемые в понижающих повышающих трансформаторах, для их герметизации перед тем, как сервостабилизатор будет готов к регрессионным испытаниям. Трансформаторный лак увеличивает срок службы катушек и защищает обмотки трансформатора от воздействия окружающей среды, которые в противном случае могут быть повреждены из-за вибраций. Этот лак можно использовать как отличный изолятор для любой катушки провода. Хотя трансформатор есть и в изолирующем трансформаторе, но он отличается от повышающего трансформатора 9.0003

5. Контактор – Функция контактора заключается в отключении выходного сигнала любого сервостабилизатора, если он превышает заданный предел.

6. MCB, MCCB – MCB используется для включения/выключения сервостабилизатора и обеспечивает защиту от короткого замыкания, тогда как MCCB обычно используется для защиты от перегрузки.

7. Электронная схема — Как следует из названия, она посылает сигнал на различные части сервостабилизатора, такие как двигатель, диммер и т. д., поэтому он работает в соответствии с этим сигналом и вносит свой вклад в коррекцию напряжения.

 

 

Это основные компоненты, используемые в сервостабилизаторе, хотя есть много других частей, таких как вольтметр, амперметр, разъемы и т. д. Дайте нам свой адрес электронной почты, чтобы узнать, как работает каждый компонент.

Позвоните нашему эксперту, чтобы узнать больше

Сервостабилизатор определенно имеет преимущество перед традиционными стабилизаторами.

В основном существует два типа стабилизаторов: один на основе реле, а другой на основе сервопривода.

В релейном стабилизаторе переключатель корректирует точность выходного напряжения на ±10%. Но в сервоприводе основной серводвигатель корректирует подачу с помощью функции повышения-понижения. Этот тип стабилизатора выгоден для высокой точности выходного напряжения. Он обеспечивает выходное напряжение ±1 % при изменении входного напряжения до ± 50 %. Этот тип поддерживает до 5000 кВА и выше, поэтому он имеет более высокую нагрузочную способность.

В конечном счете, основное различие между ними заключается в производительности, поскольку сервопривод представляет собой бесступенчатую коррекцию, которая технологически превосходит традиционные релейные трансформаторы и дает точный выходной сигнал.

Стабилизатор сервопривода — это популярная замена низкомощным приборам, используемым как в коммерческих, так и в жилых помещениях, домах и на производстве, который обеспечивает непревзойденное напряжение для защиты вашего хрупкого оборудования. Servo имеет как однофазные, так и трехфазные системы с масляным и воздушным охлаждением.

 

Почему я использую сервостабилизатор?

 

Сервостабилизатор — это не просто система фиксации напряжения, а вполне надежное энергетическое устройство, имеющее преимущества перед традиционным релейным стабилизатором. У нас есть целый ряд преимуществ использования Servo:

1. Высокая точность коррекции напряжения с выходом коррекции напряжения ±1.

2. Система без переключателей для регулировки колебаний напряжения на желаемом уровне.

3. Высокая нагрузочная способность до 5000 кВА и выше.

4. Напряжение основано на бесступенчатой ​​коррекции.

5. Идеальная стабилизация для больниц, лучше всего подходит для сложных механизмов, таких как рентгеновские аппараты, компьютерная томография, радиационное и диагностическое оборудование.