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, коррекцию коэффициента мощности , подавление шума, защиту 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 линий 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 напряжения имеет внутренние блоки фильтров для изоляции отдельных розеток или розеток на стабилизаторе питания. ^[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 ссылка ]} 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 питания также будет иметь номинал в «джоулях». 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 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 0 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».
«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, молнией.
«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 коммунальным 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 электропитания)

См. также

Ссылки

^ «Кондиционирование электропитания | Schneider Electric India» . www.se.com . Проверено 30 июня 2022 г.
^ 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 )
^ Джайн, С.К., П. Агравал и Х.О. Гупта (10 декабря 2002 г.). «Шунтовый активный силовой фильтр с нечеткой логикой 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 ) ^{[ мертвая 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.). «Изобилие индивидуальных вариантов мощности» . Мир передачи и распределения . Пентон Медиа . Проверено 27 июля 2010 г.
«Информационный документ по качеству электроэнергии и энергоэффективности» . Решения 3DFS Power. Архивировано из оригинала 18 июля 2011 года.

[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.). «Шунтовый активный силовой фильтр с нечеткой логикой 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 ) ^{[ мертвая ссылка ]}

[1]

[2]

[3]