Стабилизатор мощности (также известный как стабилизатор линии или стабилизатор линии электропередачи ) - это устройство, предназначенное для улучшения качества энергии , подаваемой на электрическое нагрузочное оборудование. Этот термин чаще всего относится к устройству, которое действует одним или несколькими способами, обеспечивая напряжение надлежащего уровня и характеристик, позволяющих нагрузочному оборудованию функционировать должным образом. В некоторых случаях под стабилизатором мощности понимается регулятор напряжения, по крайней мере, с одной другой функцией для улучшения качества электроэнергии (например, коррекция коэффициента мощности, подавление шума, защита от переходных импульсов и т. Д.)
Термины «кондиционирование мощности» и «преобразователь мощности» могут вводить в заблуждение, поскольку слово «мощность» здесь относится к электричеству в целом, а не к более технической электроэнергии .
Кондиционеры специально для работы , чтобы сгладить синусоидальную ПМ.Т. формы волны и поддержания постоянного напряжения в течение различных нагрузок.
Типы
Кондиционер переменного тока типичный кондиционер сила , которая обеспечивает «чистую» энергию переменного тока для чувствительной электрооборудования. Обычно он используется для дома или офиса и имеет до 10 или более розеток или розеток и обычно обеспечивает защиту от перенапряжения, а также фильтрацию шума.
Кондиционеры линии электропередачи принимают мощность и модифицируют ее в зависимости от требований оборудования, к которому они подключены. Атрибуты, которые должны быть обусловлены, измеряются с помощью различных устройств, таких как единицы измерения Phasor . Скачки напряжения чаще всего возникают во время грозы или неисправностей в основных линиях электропередачи. Устройство защиты от перенапряжения предотвращает попадание электрического тока в машину, отключая источник питания.
Термин «регулирование мощности» исторически сложно определить. Однако с развитием технологий питания и признанием IEEE, NEMA и других организаций по стандартизации, теперь было разработано и принято новое реальное инженерное определение, обеспечивающее точное описание этого определения.
«Power Conditioning» - это способность фильтровать сигнал линии переменного тока, предоставляемый энергетической компанией. «Регулирование мощности» - это возможность принимать сигнал от местной энергетической компании, превращать его в сигнал постоянного тока, который запускает генератор, который генерирует синусоидальную волну одной частоты, определяемую потребностями местности, и подается на входной каскад. усилителя мощности, а затем выводится с указанным идеальным напряжением, присутствующим в любой стандартной настенной розетке.
Дизайн
В качественном стабилизаторе мощности предусмотрены внутренние блоки фильтров для изоляции отдельных электрических розеток или розеток на стабилизаторе мощности. [ необходима цитата ] Это устраняет помехи или перекрестные помехи между компонентами. Например, если приложение будет системой домашнего кинотеатра , рейтинг подавления шума, указанный в технических характеристиках стабилизатора питания, будет очень важен. [ необходима 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 подавлению гармоник. Фильтры активной мощности могут использоваться 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 . [1]
Основное различие между фильтрами активной мощности и пассивными фильтрами мощности заключается в том, что APF ослабляют гармоники, вводя активную мощность с той же частотой, но с обратной фазой для подавления этой гармоники, где 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. Это различие позволяет APF подавлять широкий диапазон гармоник. [2]
Кондиционер питания также будет иметь рейтинг «джоуль». Джоуль - это единица измерения энергии или тепла, необходимая для поддержания одного ватта в течение одной секунды, известной как ватт-секунда . Поскольку электрические скачки представляют собой мгновенные всплески, рейтинг в джоулях показывает, сколько электрической энергии подавитель может поглотить за один раз, прежде чем сам повредится. Чем выше рейтинг в джоулях, тем выше защита.
Использует
Кондиционеры питания различаются по функциям и размеру, как правило, в зависимости от их использования. Некоторые стабилизаторы мощности обеспечивают минимальное регулирование напряжения, в то время как другие защищают от шести или более проблем с качеством электроэнергии . Блоки могут быть достаточно маленькими, чтобы их можно было установить на печатной плате, или достаточно большими, чтобы защитить всю фабрику.
Кондиционеры малой мощности рассчитываются в вольт-амперах (В · А), а более крупные - в киловольт-амперах (кВ · А).
В идеале электроэнергия должна подаваться в виде синусоидальной волны с амплитудой и частотой, заданной национальными стандартами (в случае сети) или спецификациями системы (в случае источника питания, не подключенного напрямую к сети) с импедансом 0 Ом. на всех частотах.
Никакой реальный источник питания никогда не будет соответствовать этому идеалу. К отклонениям могут относиться:
- Вариации пикового или среднеквадратичного напряжения важны для различных типов оборудования.
- Когда среднеквадратичное значение напряжения превышает номинальное напряжение на 10–80% в течение 0,5 цикла - 1 минуты, это событие называется «выбросом».
- «Провал» (в британском английском) или «провал» (в американском английском - эти два термина эквивалентны) представляет собой противоположную ситуацию: среднеквадратичное напряжение ниже номинального напряжения на 10–90% в течение 0,5 цикла до 1 минуты.
- Случайные или повторяющиеся изменения среднеквадратичного напряжения от 90 до 110% от номинала могут вызвать мерцание в осветительном оборудовании. Точное определение таких колебаний напряжения, вызывающих мерцание, является предметом постоянных дискуссий в более чем одном научном сообществе в течение многих лет.
- Резкие, очень кратковременные повышения напряжения, называемые «пиками», «импульсами» или «скачками», обычно вызванные 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» в обычном использовании не имеет формального определения, но обычно используется для описания снижения напряжения в системе энергокомпанией или системным оператором с целью снижения спроса или увеличения операционной маржи системы.
- « Перенапряжение » возникает, когда номинальное напряжение превышает 110% в течение более 1 минуты.
- Вариации частоты
- Вариации формы волны - обычно описываются как гармоники
- Ненулевое низкочастотное сопротивление (когда нагрузка потребляет больше энергии, напряжение падает)
- Ненулевое высокочастотное сопротивление (когда нагрузка требует большого количества тока, а затем внезапно перестает требовать его, будет провал или всплеск напряжения из-за индуктивностей в линии питания)
Смотрите также
Рекомендации
- ^ Он, Jinwei, Beihua Лян Юн Вэй Ли и Ван Chengshan (7 июня 2016). «Одновременная компенсация гармоник напряжения и тока в микросетях с использованием скоординированного управления преобразователями с двумя интерфейсами». IEEE Transactions по силовой электронике . 32 (4): 2647–2660. DOI : 10.1109 / TPEL.2016.2576684 . S2CID 20100604 .CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
- ^ Джайн С.К., П. Агравал и Х.О. Гупта (10 декабря 2002 г.). «Шунтирующий фильтр активной мощности, управляемый нечеткой логикой, для улучшения качества электроэнергии» . IEE Proceedings - Electric Power Applications . 149 (5): 317–328. DOI : 10.1049 / IP-EPA: 20020511 . Проверено 22 ноября 2017 года . CS1 maint: не рекомендуется параметр ( ссылка ) 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: Джон Уайли и сыновья. ISBN 978-0-471-17859-0.
- Ситтиг, Роланд; Роггвиллер, П. (1982). Полупроводниковые приборы для регулирования мощности . Нью-Йорк: Пленум Пресс. ISBN 978-0-306-41131-1.
Внешние ссылки
- «Словарь терминов» . Решения ConEdison . Проверено 14 июля 2011 . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )[ постоянная мертвая ссылка ]
- «Качество электроэнергии» . Проблемы с питанием, качество электроэнергии и стабильное напряжение .
- Чарльз Перри и Дуг Дорр (1 марта 2003 г.). «Выбор индивидуальной мощности изобилует» . Мир передачи и распределения . Пентон Медиа . Проверено 27 июля 2010 . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
- «Белая книга по качеству электроэнергии и энергоэффективности» . Решения 3DFS Power. Архивировано из оригинала 18 июля 2011 года. CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )