Параметры | Ед.изм. | РКН-1М | ||||||||||||||||
Род напряжения (выбирается DIP-переключателем 1) |
| AC или DC | ||||||||||||||||
Номинальное переменное напряжение Uном (выбирается DIP-переключателем 2, 3, 4) | В | AC24, AC36, AC58, AC100, AC130, AC220, AC230, AC240 | ||||||||||||||||
Номинальное постоянное напряжение Uном (выбирается DIP-переключателем 2, 3, 4) | В | DC24, DC48, DC60, DC100, DC130, DC220, DC230, DC240 | ||||||||||||||||
Максимальное рабочее напряжение (не более 30 мин.) | В | 330 | ||||||||||||||||
Минимальное рабочее напряжение | В | 15 | ||||||||||||||||
Контроль перенапряжения, Uном | % | +5. ..+30 | ||||||||||||||||
Контроль снижения напряжения, Uном | % | -30…-5 | ||||||||||||||||
Точность установки порогов напряжения, Uном | % | 5 | ||||||||||||||||
Точность измерения, Uном | % | 2 | ||||||||||||||||
Гистерезис напряжения порога срабатывания, Uном | % | 3 | ||||||||||||||||
Время задержки | с | 0,5, 2, 5, 10 | ||||||||||||||||
Мощность, потребляемая от сети, не более | ВА | 4 | ||||||||||||||||
Максимальный коммутируемый ток: АС250В 50Гц (АС1)/DC30В (DC1) | А | 5 | ||||||||||||||||
Максимальная коммутируемая мощность: АС250В 50Гц (АС1)/DC30В (DC1) | ВА/Вт | 1250/150 | ||||||||||||||||
Максимальное коммутируемое напряжение | В | 400 | ||||||||||||||||
Максимальное напряжение между цепями питания и контактами реле | В | АС2000 (50Гц — 1мин) | ||||||||||||||||
Механическая износостойкость, не менее | циклов | 10×106 | ||||||||||||||||
Электрическая износостойкость, не менее | циклов | 100000 | ||||||||||||||||
Количество и тип выходных контактов |
| 1 переключающая группа | ||||||||||||||||
Диапазон рабочих температур | 0С | -25…+55 (УХЛ4) -40…+55 (УХЛ2) | ||||||||||||||||
Температура хранения | 0С | -40…+70 | ||||||||||||||||
Помехоустойчивость от пачек импульсов в соответствии с ГОСТ Р 51317. 4.4-99 (IEC/EN 61000-4-4) |
| уровень 3 (2кВ/5кГц) | ||||||||||||||||
Помехоустойчивость от перенапряжения в соответствии с ГОСТ Р 51317.4.5-99 (IEC/EN 61000-4-5) |
| уровень 3 (2кВ А1-А2) | ||||||||||||||||
Климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТ 15150-69 |
| УХЛ4 или УХЛ2 | ||||||||||||||||
Степень защиты по корпусу/по клеммам |
| IP40/IP20 | ||||||||||||||||
Степень загрязнения в соответствии с ГОСТ 9920-89 |
| 2 | ||||||||||||||||
Габаритные размеры | мм | 13х93х62 | ||||||||||||||||
Относительная влажность воздуха | % | до 80 (при 250С) | ||||||||||||||||
Режим работы |
| круглосуточный | ||||||||||||||||
Рабочее положение в пространстве |
| произвольное | ||||||||||||||||
Масса | кг | 0,07 |
Реле напряжения CP-721-1 (однофазное; цифровая индикация; напряжение питания 50-450В контакт 1NO 63А встроен.
таймер регистрация аварий в памяти индикация текущего напряжения) (аналог УЗМ) F&F EA04.009.013
- Единица измерения: 1 шт
- Габариты (мм): 35x65x90
- Масса (кг): 0.00
Глубина | 65 |
Высота | 90 |
Ширина | 35 |
Количество переключающих контактов | 0 |
Количество замыкающих контактов | 1 |
Количество размыкающих контактов | 0 |
Пороговое напряжение срабатывания по | 300 |
Пороговое напряжение срабатывания с | 140 |
Диапазон измерения напряжения 1 по | 450 |
Диапазон измерения напряжения 1 с | 50 |
Содержит функции контроля по постоянному напряжению-гистерезис | Нет |
Содержит функции контроля по постоянному напряжению-повышение напряжения | Нет |
Род тока включения | Переменный ток (AC) |
Содержит функции контроля по постоянному напряжению-понижение напряжения | Нет |
Номинальное напряжение питания цепи управления Us перемен. тока АС при 50 Гц по | 230 |
Номинальное напряжение питания цепи управления Us перемен. тока АС при 50 Гц с | 230 |
Возможен контроль 3-фазного понижения напряжения | Нет |
Возможен контроль 1-фазного понижения напряжения | Да |
Глубина: 65мм
Высота: 90мм
Ширина: 35мм
Количество переключающих контактов: 0
Количество замыкающих контактов: 1
Количество размыкающих контактов: 0
Пороговое напряжение срабатывания по: 300В
Пороговое напряжение срабатывания с: 140В
Диапазон измерения напряжения 1 по: 450В
Диапазон измерения напряжения 1 с: 50В
Содержит функции контроля по постоянному напряжению-гистерезис: Нет
Содержит функции контроля по постоянному напряжению-повышение напряжения: Нет
Род тока включения: Переменный ток (AC)
Содержит функции контроля по постоянному напряжению-понижение напряжения: Нет
Номинальное напряжение питания цепи управления Us перемен. тока АС при 50 Гц по: 230В
Номинальное напряжение питания цепи управления Us перемен. тока АС при 50 Гц с: 230В
Возможен контроль 3-фазного понижения напряжения: Нет
Возможен контроль 1-фазного понижения напряжения: Да
*Производитель оставляет за собой право изменять характеристики товара, его внешний вид и комплектность без предварительного уведомления продавца. Не является публичной офертой согласно Статьи 437 п.2 ГК РФ.
Стабилизатор напряжения 220 В для дома и дачи (однофазный): цены, характеристики, фото, инструкции
Полезная информация
Однофазный стабилизатор напряжения применяется в бытовой сети 220 В, поэтому его можно использовать дома в квартире. По мощности однофазные бытовые приборы обычно не превышают 20 кВт и предназначены для устранения негативного влияния таких явлений, как падение или повышение напряжения, импульсное перенапряжение, всплеск, шумы.
Виды однофазных стабилизаторов напряжения
1. Электромеханические аппараты представляют собой автотрансформаторы с плавной регулировкой выходящего напряжения за счет перемещения графитовой щетки вдоль катушки трансформатора. Скорость обработки возмущений в электросети ограничивается склонностью графитовых щеток к износу, но она приемлема для стабилизации работы не только бытовых, но и промышленных, и медицинских приборов.
Преимущества: электромеханический однофазный стабилизатор обеспечивает самую высокую точность выходящего напряжения и характеризуется высокой перегрузочной способностью.
Технические характеристики: параметры входного напряжения зависят от производителя, могут составлять 140-260 В или 160-250 В. Мощность от 0,5 до 30 кВт. Выходное напряжение регулируется с точностью 2 или 3%. Вес от 5 до 80 кг.
Ценовой диапазон: стоимость от 40 до 1100 USD.
2. Стабилизаторы напряжения однофазные со ступенчатым регулированием включают две разновидности: релейный и электронный. Работают по принципу переключения витков трансформатора с помощью ключей (автоматический переключатель). В релейном однофазном стабилизаторе автоматический переключатель механический, в электронном или цифровом переключатель выполнен в виде тиристоров и симисторов. Стабилизаторы со ступенчатым регулированием обрабатывают возмущения в электросети быстро, но дают высокую погрешность выходного напряжения. Подходят для использования дома, в офисе.
Преимущества: отсутствует проблема механического износа деталей, шумит только трансформатор, электронные ключи работают бесшумно, низкая чувствительность к частоте сети.
Технические характеристики: параметры входного напряжения 140-260 В. Мощность от 0,5 до 10 кВт. Выходное напряжение регулируется с точностью 8%. Вес от 3 до 18 кг.
Ценовой диапазон: стабилизатор 220 В с релейным управлением стоит от 30 USD, цифровые от 40 до 250 USD.
Реле напряжение однофазное 40 Ампер РН-104 Novatek
Описание реле напряжения РН-104:
– Реле напряжения РН-104 «Volt Control» предназначено для защиты бытовой техники (оборудования) (холодильников, кондиционеров, стиральных машин, теле-, видео- и аудиотехники и т. п.) мощностью до 9 кВт от недопустимых колебаний напряжения в сети и последствий обрыва нейтрали.
– Обеспечивает отключение защищаемого оборудования, если значение напряжения сети выходит за пределы, заданные пользователем (после восстановления параметров сети произойдет автоматическое повторное включение (в дальнейшем АПВ).
– Снижает уровень высокочастотных помех.
– Индицирует действующее значение входного напряжения, состояние аварии и состояние выходного реле.
– Номинальная мощность: 40 А.
– Наличие индикации состояния сети: есть.
– Гарантия: 5 лет
Технические характеристики реле напряжения РН-104:
– Максимальный коммутируемый ток при активной нагрузке, не менее, A: 40.
– Защита от внутреннего перегрева: нет.
– Номинальное напряжение, В: 220/230.
– Частота сети, Гц: 47-65.
– Диапазон регулирования:
— срабатывания по Umin, В: 160 – 210.
— срабатывания по Umах, В: 230 – 280.
— время АПВ, с: 5 –900.
– Минимальное напряжение, при котором сохраняется работоспособность, В: 120.
– Максимальное напряжение, при котором сохраняется работоспособность, В: 420.
– Конструкция (монтаж): DIN-рейка 35мм.
– Степень защиты лицевой панели IP: 40 .
– Степень защиты клемм IP: 10.
– Класс защиты от поражения электрическим током: II.
– Климатическое исполнение: УХЛ3.1.
– Диапазон рабочих температур, С: от -35 до +45.
– Температура хранения, С: от -45 до +60.
– Допустимая степень загрязнения: II.
– Категория перенапряжения: II.
– Номинальное напряжение изоляции, В: 450.
– Номинальное импульсное выдерживаемое напряжение, кВ: 2,5.
– Клеммы устройства рассчитаны на провод с сечением, мм2: 0,5-16,0.
– Гармонический состав (несинусоидальность) напряжения питания ГОСТ 32144-13.
– Фиксированное время срабатывания по Umах, с: 1.
– Фиксированная задержка отключения по Umin, с: 7.
– Фиксированное время срабатывания при импульсном повышении напряжения более 420 В при длительности импульса более 1,5 мс, не более, с: 0,02.
– Фиксированное время срабатывания при снижении напряжения более 60 В от уставки по Umin или при снижении напряжения ниже 145 В, с: 0,12.
– Фиксированное время срабатывания при повышении напряжения более 30 В от уставки по Umах или при повышении напряжения выше 285 В, с: 0,12.
– Точность определения порога срабатывания по напряжению, В: до 3.
– Гистерезис возврата по напряжению, не менее, В: 4.
– Ток потребления от сети при неподключенной нагрузке , мА: до 10.
– Коммутационный ресурс выходных контактов:.
— электрический ресурс, не менее, раз: 10 тыс.
— механический ресурс, не менее, раз: 500 тыс.
– Масса, не более, кг 0,175
Характеристики
- Назначение: Бытовое
- Сеть: 1 фазная
- Основные функции реле: Контроль напряжения
- Место установки: В электрощиток
- Номинальный ток коммутации, А: ? 40
- Номинальное напряжение, V: 220
- Сертификаты: Сертификация CE — европейское соответствие., Сертификация УкрСЕПРО
Реле напряжения однофазное RN-01-63
Реле предназначено для защиты чувствительных к перепадам напряжения приборов и оборудования, питаемых от однофазной сети, а также визуального контроля напряжения. Устройство позволяет подключать нагрузку до 63А без внешнего пускателя. Имеет одну группу контактов 63А.
Однофазное реле напряжения предназначено для защиты чувствительных к перепадам напряжения приборов и оборудования, питаемых от однофазной сети, а также визуального контроля напряжения. Устройство позволяет подключать нагрузку до 63А без внешнего пускателя. Имеет одну группу контактов 63А.
Если напряжение находится в пределах допустимых значений (устанавливаются верхнее и нижнее значения в пределах от 165В до 280В), то контакты силового реле замкнуты, и на нагрузку подается напряжение. В случае отклонения напряжения выше или ниже установленных значений в течение времени t1 (устанавливается в пределах 0,1-99,9с) контакты силового реле размыкаются.
При восстановлении значений напряжения в пределы установленных, через время t2 (устанавливается в пределах 0,1-99,9с) происходит повторное включение нагрузки. На индикаторе устройства отображается причина отключения и значение аварийного параметра.
Реле устанавливается на DIN-рейку 35 мм, имеет понятную цифровую и световую индикацию, значения параметров легко устанавливаются при помощи кнопок на корпусе устройства.
Реле напряжения RN-01-63 имеет ряд преимуществ перед аналогичными приборами других производителей:
- Широкие возможности установки параметров. Большинство приборов конкурентов имеет лишь регулировку верхнего и нижнего пределов напряжения и времени повторного включения. Реле RN-01-63 имеет более широкий диапазон регулировок по вышеперечисленным параметрам и, кроме того, имеет возможность регулировки гистерезиса напряжения и времени срабатывания.
- Точность регулировки. Большинство приборов аналоговые и имеют механическую регулировку, с точностью порядка +-10%. RN-01-63 является цифровым прибором, с точностью регулировки в 2В, что составляет около 1%.
- Высокая информативность. В отличие от конкурентов, имеет цифровую индикацию значения аварийного параметра.
Всё об однофазных выпрямителях
Выпрямитель (электрического тока) — преобразователь электрической энергии; механическое, электровакуумное, полупроводниковое или другое устройство, предназначенное для преобразования входного электрического тока переменного направления в ток постоянного направления (то есть однонаправленный ток), в частном случае — в постоянный выходной электрический ток.
Выпрямитель используется в цепи переменного тока для его преобразования в постоянный. Наиболее распространенным является выпрямитель, собранный из полупроводниковых диодов. При этом он, может быть собрать из дискретных (отдельных) диодов, либо быть в одном корпусе (диодная сборка).
Давайте рассмотрим, что такое выпрямитель, какими они бывают, а в конце статьи проведем имитационное моделирование в среде Multisim. Моделирование помогает закрепить теорию на практике, без сборки и реальных компонентов просмотреть формы напряжений и токов в цепи.
Схемы выпрямителей переменного напряжения
На изображениях выше представлен внешний вид диодных мостов. Но это не единственная схема выпрямления. Для однофазного напряжения существует три распространенных схемы выпрямления:
1. 1-полупериодная (1ф1п).
2. 2-полупериодная (1ф2п).
3. 2-полупериодная со средней точкой (1ф2п).
Однополупериодная схема выпрямления
Самая простая схема состоит всего лишь из одного диода, даёт на выходе постоянное нестабилизированное пульсирующее напряжение. Диоды подключается в цепь питания на фазный провод, либо на один из выводов обмотки трансформатора, вторым концом к нагрузке, второй полюс нагрузки – к нулевому проводу или второму выводу обмотки трансформатора.
Действующее значение напряжение в нагрузке равняется примерно половине амплитудного. Амплитудное значение напряжения это размах синусоиды питающей сети в общем случае для переменного тока
Uампл = Uдейств * √2.
Для электросетей России действующие напряжение однофазной сети – 220 В, а амплитудное примерно 311
Простыми словами – на выходе мы получаем пульсации длиною в пол периода (20 мс для 50 Гц) от 0 В, до 311 В. В среднем напряжение получается меньше чем 220 вольт, это используют для питания нетребовательных к качеству напряжения потребителей или для включения ламп накаливания в подсобных, хозяйственных помещениях и подъездах. Так снижается потребляемая мощность и возрастает срок службы.
Лирическое отступление:
Долговечность таких светильников колоссальная, я пришел в цех год назад, а лампу установили еще в 2013 году, так она до сих пор светит по 12 часов каждые сутки. Но такой свет нельзя использовать в рабочих помещениях, из-за высоких пульсаций. Осциллограмы входных и выходных напряжений изображены ниже:
Однополупериодная схема отсекает только одну полуволну, что вы и видите на эпюре выше. Из-за такого питания мы получаем большой коэффициент пульсаций.
Стоит сказать, что если немного сменить тему и перейти от сетевых выпрямителей, то однополупериодная схема широко используется в импульсной схемотехнике, выпрямляя напряжение вторичной обмотки импульсного трансформатора.
На маломощных импульсных источниках питания тоже используют эту схему. Именно так, скорее всего, сделано ваше зарядное устройство для мобильного телефона.
Двухполупериодная схема
Для снижения коэффициента пульсаций и ёмкости фильтра используют другую схему – двухполупериодную. Называется она – диодный мост. Переменное напряжение поступает на точку соединения разноименных полюсов диодов, а постоянное по знаку с одноименных. Выходное напряжение такого моста называют выпрямленным пульсирующим (или не стабилизированным). Именно такое включение диодов наиболее распространено во всех сферах электроники.
На эпюрах вы видим, что обе вторая полуволна переменного напряжения «переворачивается» и поступает в нагрузку. В первую половину периода ток протекает через диоды VD1-VD4, во вторую через пару VD2-VD3.
Напряжение на выходе пульсирует с частотой в 100 Гц
Вторая схема используется в источниках питания со средней точкой, по сути это две однополупериодные объединенные со вторичной обмоткой трансформатора со средней точкой. Аноды подсоединяются к крайним концам обмотки, катоды к одному вывод нагрузки (плюсовой), второй вывод нагрузки подсоединяется к отводу от середины обмотки (средней точке).
График выходного напряжения аналогичен и мы его рассматривать не будем. Существенное отличие лишь в том, что ток одновременно протекает через один диод, а не через пару как в мосте. Это снижает потери энергии на диодном мосте и лишний нагрев полупроводников.
Уменьшение коэффициента пульсаций
Коэффициент пульсаций – это величина, которая отражает насколько сильно пульсирует выходное напряжение. Или наоборот – насколько стабильно и равномерно ток подаётся в нагрузку.
Чтобы снизить коэффициент пульсаций параллельно нагрузке (выходу диодного моста) устанавливают всевозможные фильтры. Самый простой вариант – установить конденсатор. Чтобы пульсации были как можно меньше, постоянная времени Rнагрузки Cфильтра должна быть на порядок (а лучше несколько) больше периода пульсаций (в нашем случае 10 мс).
Для этого либо нагрузка должна иметь высокое сопротивление и малый ток, либо ёмкость конденсатора достаточно большой.
Расчетное соотношение для подбора конденсатора выглядит так:
Кп – это требуемый коэффициет пульсаций.
Kп= Uампл/Uсрвыпр
Для улучшения ряда характеристик фильтра могут применяться LC цепи, соединенные по схеме Г или П-фильтра, в отдельных случаях и другие конфигурации. Недостатком использования LC фильтров в радиолюбительской практики является необходимость подбора фильтрующего дросселя. А нужного по номиналу (индуктивности и току) зачастую нет под рукой. Поэтому приходится либо мотать самому, либо выходить из сложившейся ситуации другим образом – выпаяв из подобного по мощности блока питания.
Моделирование однофазных выпрямителей
Давайте закрепим эту информацию на практике и займемся моделированием электроцепей. Я решил, что для создания модели такой простой схемы отлично подойдет пакет Multisim – он наиболее прост в освоении из всех мне известных и меньше всего требует ресуров.
Однако алгоритмы моделирования у него проще чем в Orcad или Simulink (хотя это и математическое моделирование, а не имитационное), поэтому результаты моделирования некоторых схем не являются достоверными. Multisim подходит для изучения основ электроники, режимов работы транзистора, операционных усилителей.
Не стоит недооценивать возможностей этой программы, при должном подходе она способна отобразить работу сложных устройств.
Мы рассмотрим модели первых двух схем, третья схема, по существу аналогична второй, но имеет меньшие потери за счет исключения двух ключей и большую сложность – из-за необходимости применения трансформатора с отводом от середины вторичной обмотки.
Однополупериодная схема
Схема, по которой происходит моделирование
Источник питания имитирует однофазную бытовую сеть с характеристиками:
- синусоидальный ток;
- 220 в действующее напряжение;
- частота – 50 гц.
В программе я не нашел амперметра и вольтметра, их роль выполняют мультиметры. Позже обратите внимание на обилие их настройки, и возможность выбора рода тока.
В приведенной модели мультиметр XMM1 – измеряет ток в нагрузке, XMM3 – напряжение на выходе выпрямителя, XMM2 – напряжение на входе, XSC2 – осциллограф. Обращайте внимание на подписи элементов – это исключит вопросы при анализе рисунков, которые будут ниже. Кстати в Multisim представлены модели реальных диодов, я выбрал самый распространенный 1n4007.
Красным цветом изображена осциллограмма на входе (канал А) в поле с результатами измерений. Синим цветом – выходное напряжение (канал В). У первого канала цена деления одной клеточки по вертикали – 200 В/дел, а у второго канала – 500. Я нарочно так сделал, чтоб разделить осциллограммы визуально иначе они сливались. Желтая вертикальная линия в левой трети экрана – это измеритель, величина напряжений в точке с максимальной амплитудой описана ниже черного экрана.
Амплитуда входа – 311.128 В, как и было сказано в начале статьи, а на выходе – 310.281 разница почти в один вольт обусловлена падением на диоде. В правой части изображения результаты измерений мультиметров. Названия окон соответствуют названиям мультиметров XMM в схеме.
Из эпюры мы видим, что действительно в нагрузку поступает только одна полуволна напряжения, а среднее его значение – 98 В, что больше чем в двое меньше входного действующего 220 В переменного по знаку.
На следующей схеме мы добавили фильтрующий конденсатор и один мультиметр для измерения тока нагрузки, запомните их подписи, чтобы не запутаться при изучении рисунков.
Резистор перед диодом нужен для измерения тока заряда конденсатор, чтобы узнать ток – разделите число вольт на 1 (сопротивление). Однако в дальнейшем мы заметим, что при больших токах на резисторе падает значительное напряжение, которое может сбить с толку при измерениях, в реальных условиях – это вызвало бы нагрев резистора и потерю КПД.
На осциллограмме изображено оранжевым входное напряжение, а красным входной ток. Кстати здесь заметен сдвиг тока в сторону опережения напряжения.
На осциллограмме выходного сигнала мы видим как работает конденсатор – напряжение в нагрузке в то время, когда диод закрыт и проходит одна полуволна, спадает плавно, среднее его значение вырастает, а пульсации снижаются. После, на положительной полуволне, конденсатор подзаряжается и процесс повторяется.
Увеличив сопротивление нагрузки в 10 раз, мы снизили ток, конденсатор не успевает разряжаться, пульсации стали гораздо меньше, таким образом мы доказали теоретические сведения описанные в предыдущем разделе о пульсациях и влиянии на них тока и ёмкости. Для того чтобы показать это мы могли изменить ёмкость конденсатора.
Входной сигнал тоже изменился – токи заряда снизились, а их форма осталась прежней.
Двухполупериодная схема
Давайте рассмотрим, как выглядит в действии схема выпрямления обоих полупериодов. Мы установили на вход диодный мост.
На осциллограммах видно, что в нагрузку поступают обе полуволны, но пульсации очень большие.
На входной осциллограмме появилась нижня часть полуволны у тока (красным цветом).
Снизим пульсации установив фильтрующий электролитическй конденсатор по входу. На практике желательно параллельно ему установить еще и керамический, чтобы снизить высокочастотные составляющие синусоиды (гармоники).
На входной осциллограмме видно, что добавилась обратная полуволна при заряде конденсатора (она становится положительной после моста).
На выходной осциллограмме видно, что пульсации стали меньше чем в первой схеме с фильтрующим конденсатором, обратите внимание – напряжение стремится к амплитудному, чем меньше пульсаций – тем ближе его среднее значение к амплитуде.
Если увеличить ток нагрузки в 20 раз, снизив её сопротивление, мы увидим сильные пульсации на выходе.
И бОльшие токи зарядов на входе, очень заметно смещение тока фазы. Процесс заряда конденсатора происходит не линейно, а экспоненциально, поэтому мы видим, что напряжение повышается, а ток падает.
Заключение
Выпрямители широко используются во всех сферах электроники и электричестве в целом. Выпрямительные цепи устанавливаются везде – от миниатюрных блоков питания и радиоприёмниках до цепей питания мощнейших двигателей постоянного тока в крановом оборудовании.
Моделирование отлично помогает понять процессы протекающих в схемах и изучить, как изменяются токи от изменения параметров цепи. Развитие современных технологий позволяет изучать сложные электрические процессы без наличия дорогого оборудования типа спектральных анализаторов, частотомеров, осциллографов, самописцев и сверхточных вольт-амперметров. Оно позволяет избежать ошибок при проектировании схем перед сборкой.
Ранее ЭлектроВести писали, что Украина готовится к присоединению к энергетической системы Европы. На фоне этого между двумя энергетическими компаниями Украины «НЭК«Укрэнерго» и «НАЭК«Энергоатом» возник конфликт, потому что компании видят решение вопроса интеграции с энергосистемой ЕС по-разному. В Укренерго предлагают сделать вставку постоянного тока на границе энергосистемы Украины и Бурштынской ТЭС, а Энергоатом представил проект «Энергомост «Украина – ЕС».
По материалам: electrik.info.
Чем отличается трехфазное напряжение от однофазного, что лучше
Большинство систем, передающих электроэнергию, используют передачу тока по трем линиям, называемым трехфазной сетью. Ток и напряжение при этом имеют синусоидальную форму с частотой 50 Гц.
Что такое однофазное и трёхфазное напряжение
В разных точках электросети разное напряжение, его номинал в розетке и на распределительном щитке различен.
- Напряжение 380 Вольт – трехфазное, действующее в аналогичной сети. Она состоит из трех отдельных цепей, называемых фазами, и нулевого провода, идущего от общей точки. Электродвижущая сила (ЭДС) движется по трем проводам, ее амплитуда и частота одинаковы, а момент прохождения через максимум или нуль сдвинуты друг относительно друга на треть периода. Это значит, что в точке, где ЭДС одного провода достигает минимума, ЭДС второго провода убывает, а третьего – нарастает.
- Напряжение 220 В называется фазным и действует в такой же сети. ЭДС при этом движется только по одному проводу. Обычно однофазную сеть используют, если нагрузка каждого потребителя не превышает 10кВт, например, в жилых домах. При этом в каждую квартиру подводятся фазный провод и нулевой (нейтральный проводник).
Часто дополнительно подводится заземление, предотвращающее поражение человека электрическим током. Оно необходимо также для отвода тока утечки и защиты приборов от поломки. В случаях когда нужно запитать оборудование с большей чем 10кВт мощностью, например, на промышленных предприятиях, используется трёхфазная подача напряжения.
Важно!
При организации сети электропитания необходимо равномерно распределять нагрузку, чтобы избежать перекоса фаз.
Преимущества и недостатки
Обе системы питания имеют свои плюсы и минусы, перечисленные ниже.
Преимущества и недостатки | Однофазная сеть | Трехфазная сеть |
Плюсы | Опасное напряжение ниже. Проще устройство. Дешевизна. | В случае неисправности фазы можно переключить потребителя на другую. Возможность использования для промышленных нужд. Сечение провода меньше. Экономность. |
Минусы | Ограниченная мощность для одного потребителя. | Опасное напряжение. Необходимо дополнительное оборудование, например, ограничители напряжения. Нужно получать разрешение на подключение (для частных домов). |
Где используется однофазное и трёхфазное напряжение
От электростанции сеть выходит тремя фазами, ими же электропитание подаётся в современные дома. А вот почти во всех зданиях, построенных в бывшем СССР, трёхфазная сеть разветвляется от распределительного щитка, к каждой квартире напряжение подводится одной фазой и нулевым проводом.
Трехфазное подключение обычно используют в частных домах, так как помимо бытовых электроприборов бывает необходимо запитать мощное оборудование вроде котла отопления, сварочного аппарата или циркулярной пилы.
Однофазные энергосистемы | Многофазные цепи переменного тока
На принципиальной схеме однофазной системы электропитания мало что показано в отношении проводки практической силовой цепи.
Выше показана очень простая цепь переменного тока. Если бы рассеиваемая мощность нагрузочного резистора была существенной, мы могли бы назвать это «схемой питания» или «системой питания», а не рассматривать ее как обычную схему.
Различие между «цепью питания» и «обычной схемой» может показаться произвольным, но с практической точки зрения это определенно не так.
Практический анализ цепей
Одной из таких проблем является размер и стоимость проводки, необходимой для подачи питания от источника переменного тока к нагрузке. Обычно мы не задумываемся об этом, если просто анализируем цепь ради изучения законов электричества.
Однако в реальном мире это может стать серьезной проблемой. Если мы зададим источнику в приведенной выше схеме значение напряжения, а также зададим значения рассеиваемой мощности для двух нагрузочных резисторов, мы сможем определить требования к проводке для этой конкретной схемы:
С практической точки зрения проводка для нагрузки 20 кВт при 120 В переменного тока довольно прочная (167 А).
83,33 А для каждого нагрузочного резистора на рисунке выше дают в сумме 166,66 А общего тока цепи. Это немалое количество тока, и для него потребуются медные провода сечением не менее 1/0.
Такая проволока имеет диаметр более 1/4 дюйма (6 мм) и весит более 300 фунтов на тысячу футов. Имейте в виду, что медь тоже недешева! В наших интересах было бы найти способы минимизировать такие затраты, если бы мы проектировали энергосистему с проводниками большой длины.
Один из способов сделать это — увеличить напряжение источника питания и использовать нагрузки, рассчитанные на рассеивание по 10 кВт каждая при этом более высоком напряжении.
Конечно, нагрузки должны иметь более высокие значения сопротивления, чтобы рассеивать ту же мощность, что и раньше (по 10 кВт каждая) при большем напряжении, чем раньше.
Преимуществом будет меньшее потребление тока, что позволит использовать меньший, легкий и дешевый провод:
Те же нагрузки 10 кВт при 240 В переменного тока требуют менее прочной проводки, чем при 120 В переменного тока (83 А).
Теперь наш общий ток цепи составляет 83,33 ампера, что составляет половину от того, что было раньше.
Теперь мы можем использовать проволоку 4 калибра, которая весит меньше половины веса проволоки 1/0 калибра на единицу длины. Это значительное снижение стоимости системы без ухудшения производительности.
Вот почему разработчики систем распределения электроэнергии выбирают передачу электроэнергии с использованием очень высокого напряжения (многие тысячи вольт): чтобы извлечь выгоду из экономии, полученной за счет использования меньшего, легкого и дешевого провода.
Опасность повышения напряжения источника
Однако это решение не лишено недостатков. Еще одна практическая проблема с силовыми цепями — опасность поражения электрическим током от высокого напряжения.
Опять же, это обычно не то, на чем мы концентрируемся, изучая законы электричества, но это очень важная проблема в реальном мире, особенно когда речь идет о больших объемах энергии.
Повышение эффективности за счет увеличения напряжения в цепи представляет собой повышенную опасность поражения электрическим током.Энергораспределительные компании решают эту проблему, протягивая свои линии электропередач вдоль высоких столбов или вышек и изолируя линии от несущих конструкций большими фарфоровыми изоляторами.
В точке потребления (потребитель электроэнергии) остается вопрос, какое напряжение использовать для питания нагрузок.
Высокое напряжение обеспечивает большую эффективность системы за счет снижения тока в проводнике, но не всегда практично держать силовую проводку вне досягаемости в точке использования, как это может быть поднято вне досягаемости в распределительных системах.
На этот компромисс между эффективностью и опасностью решили пойти европейские проектировщики энергосистем, поскольку все их домашние хозяйства и бытовые приборы работают при номинальном напряжении 240 вольт вместо 120 вольт, как в Северной Америке.
Вот почему туристы из Америки, посещающие Европу, должны иметь при себе небольшие понижающие трансформаторы для своих портативных приборов, чтобы понизить мощность 240 В переменного тока до более подходящих 120 В переменного тока.
Решения для подачи напряжения потребителям
Понижающие трансформаторы в конечной точке питания используют
Есть ли способ одновременно реализовать преимущества повышения эффективности и снижения угрозы безопасности?
Одним из решений может быть установка понижающих трансформаторов в конечной точке потребления электроэнергии, как это должен делать американский турист, находясь в Европе.
Однако это было бы дорого и неудобно для всего, кроме очень малых нагрузок (где трансформаторы могут быть построены дешево) или очень больших нагрузок (где стоимость толстых медных проводов превышала бы стоимость трансформатора).
Две нагрузки более низкого напряжения в серии
Альтернативным решением может быть использование источника более высокого напряжения для питания двух последовательно подключенных нагрузок более низкого напряжения. Этот подход сочетает в себе эффективность высоковольтной системы с безопасностью низковольтной системы:
Последовательно соединенные нагрузки 120 В переменного тока, приводимые в действие источником 240 В переменного тока на 83. 3 А полный ток.
Обратите внимание на маркировку полярности (+ и -) для каждого показанного напряжения, а также на однонаправленные стрелки для тока.
По большей части я избегал маркировки «полярности» в цепях переменного тока, которые мы анализировали, даже несмотря на то, что это обозначение подходит для обеспечения системы отсчета для фазы.
В последующих разделах этой главы фазовые отношения станут очень важными, поэтому я ввожу это обозначение в начале главы для вашего ознакомления.
Ток через каждую нагрузку такой же, как и в простой 120-вольтовой цепи, но токи не складываются, потому что нагрузки подключены последовательно, а не параллельно.
Напряжение на каждой нагрузке составляет всего 120 вольт, а не 240, поэтому запас прочности выше. Имейте в виду, у нас все еще есть полные 240 вольт по проводам системы питания, но каждая нагрузка работает при пониженном напряжении.
Если кто-то и получит удар током, скорее всего, это произойдет от контакта с проводниками определенной нагрузки, а не от контакта с главными проводами энергосистемы.
Модификации конструкции серии с двумя нагрузками
У этой конструкции есть только один недостаток: последствия отказа одной нагрузки или отключения (при условии, что каждая нагрузка имеет последовательный переключатель включения/выключения для прерывания тока) нехороши.
При последовательной цепи, если какая-либо нагрузка размыкается, ток прекращается и в другой нагрузке. По этой причине нам нужно немного изменить дизайн: (Рисунок ниже)
Добавление нейтрального проводника позволяет управлять нагрузками по отдельности.
Двухфазная система питания
Вместо одного источника питания на 240 вольт мы используем два источника на 120 вольт (в фазе друг с другом!) последовательно для получения 240 вольт, а затем прокладываем третий провод к точке соединения между нагрузками на случай возникновения одного загрузочное отверстие.
Это называется системой питания с расщепленной фазой . Три меньших провода по-прежнему дешевле, чем два провода, необходимые для простой параллельной конструкции, поэтому мы по-прежнему впереди по эффективности.
Проницательный наблюдатель заметит, что нулевой провод должен проводить только разность тока между двумя нагрузками обратно к источнику.
В приведенном выше случае с идеально «сбалансированными» нагрузками, потребляющими одинаковое количество энергии, нейтральный провод несет нулевой ток.
Обратите внимание, как нейтральный провод подключен к заземлению на стороне источника питания. Это общая черта в энергосистемах, содержащих «нейтральные» провода, поскольку заземление нейтрального провода обеспечивает минимально возможное напряжение в любой момент времени между любым «горячим» проводом и заземлением.
Важным компонентом системы питания с расщепленной фазой является двойной источник переменного напряжения. К счастью, спроектировать и построить его несложно.
Поскольку большинство систем переменного тока в любом случае получают питание от понижающего трансформатора (понижающего напряжение с высоких уровней распределения до напряжения пользовательского уровня, такого как 120 или 240), этот трансформатор можно построить с вторичной обмоткой с отводом от середины:
Американское электропитание 120/240 В переменного тока вырабатывается от общего трансформатора с центральным отводом.
Если питание переменного тока поступает непосредственно от генератора (альтернатора), катушки могут быть аналогичным образом соединены центральным отводом для того же эффекта. Дополнительные расходы на включение центрального отвода в обмотку трансформатора или генератора минимальны.
Вот где маркировка полярности (+) и (-) становится действительно важной. Это обозначение часто используется для ссылки на фазировку нескольких источников переменного напряжения , поэтому ясно, помогают ли они друг другу («усиливают») или противостоят друг другу («компенсируют»).
Если бы не эта маркировка полярности, соотношение фаз между несколькими источниками переменного тока могло бы быть очень запутанным. Обратите внимание, что источники с расщепленной фазой на схеме (каждый 120 вольт ∠ 0°) с полярностью (+) и (-), как и батареи с последовательным включением, могут быть альтернативно представлены как таковые: (рисунок ниже)
Источник с расщепленной фазой 120/240 В переменного тока эквивалентен двум последовательным источникам 120 В переменного тока.
Чтобы математически рассчитать напряжение между «горячими» проводами, мы должны вычесть напряжений, потому что их отметки полярности показывают, что они противоположны друг другу:
Если мы пометим общую точку соединения двух источников (нейтральный провод) одним и тем же знаком полярности (-), мы должны выразить их относительные фазовые сдвиги как разнесенные на 180°.В противном случае мы бы обозначили два источника напряжения, находящихся в прямой оппозиции друг к другу, что дало бы 0 вольт между двумя «горячими» проводниками.
Почему я трачу время на подробное описание меток полярности и фазовых углов? В следующем разделе будет больше смысла!
Энергетические системы в американских домах и легкой промышленности чаще всего имеют расщепленную фазу, обеспечивая так называемое питание 120/240 В переменного тока. Термин «расщепленная фаза» просто относится к раздельному питанию в такой системе.
В более общем смысле этот тип источника питания переменного тока называется однофазным , потому что обе формы напряжения находятся в фазе или в шаге друг от друга.
Термин «однофазный» является противоположностью другому типу энергосистемы, называемой «многофазной», которую мы собираемся подробно исследовать. Приносим извинения за длинное вступление, предшествующее заглавной теме этой главы.
Преимущества многофазных энергосистем становятся более очевидными, если сначала хорошо разобраться в однофазных системах.
ОБЗОР:
- Однофазные энергосистемы определяются наличием источника переменного тока только с одной формой волны напряжения.
- Система питания с расщепленной фазой — это система с несколькими (синфазными) источниками напряжения переменного тока, соединенными последовательно, обеспечивающими питание нагрузки более чем одним напряжением с более чем двумя проводами. Они используются в первую очередь для достижения баланса между эффективностью системы (низкие токи в проводниках) и безопасностью (низкие напряжения нагрузки).
- Источники переменного тока с расщепленной фазой можно легко создать, соединив обмотки катушек трансформаторов или генераторов переменного тока по центру.
СВЯЗАННЫЕ РАБОЧИЕ ТАБЛИЦЫ:
Однофазное питание по сравнению с трехфазным питанием
Однофазный более широко доступен в жилых помещениях и дешевле, чем трехфазные блоки питания. Однофазное обычно называют «бытовым напряжением» по многим причинам; один из них заключается в том, что его используют в большинстве домов (это мощность, присутствующая в настенных розетках).Этот тип питания основан на двухпроводных проводниках для распределения мощности, которые создают единую синусоидальную волну (низкое напряжение).
Трехфазный
Трехфазное питание чаще всего используется на коммерческих/профессиональных объектах и рекомендуется для больших прудов. Эти блоки дешевле в эксплуатации, чем однофазные блоки питания. Юниты с этим типом мощности имеют только 5 л.с. или выше. Трехфазная мощность зависит от трех катушек, установленных на роторе с интервалом 120 градусов, которые производят три синусоидальных напряжения (высокое напряжение).Он повсеместно используется для распределения электроэнергии.
Однофазный
- Двигатели приводятся в действие пульсирующим крутящим моментом (как пульсирующая насадка для душа)
- Для двигателей требуются конденсаторы и/или пусковые выключатели — дополнительные детали, которые необходимо контролировать
- Испытывает больше перебоев в электрическом потоке
- Двигатели имеют более короткий срок службы
Трехфазный
- Трехфазное питание доступно не во всех местах (уточните наличие в местной энергетической компании)
- Затраты на установку трехфазного питания могут быть непомерными
- Блоки эффективнее запустить , но дороже купить
- Имеет плавный и непрерывный поток мощности
- Позволяет увеличить длину шнура/кабеля
- При неправильной установке двигателей могут возникать проблемы с вращением
- Двигатели, как правило, более эффективны, некоторые из них преобразуют 97% электроэнергии в полезную механическую энергию
- Двигатели имеют более длительный срок службы
Когда дело доходит до того, что лучше, зависит от:
Какой тип питания доступен на объекте?
Какой тип блока устанавливается?
Лучше всего использовать одну фазу :
- С дробными или маломощными агрегатами (менее 5 л. с.)
- На селитебных участках и малых водоемах
Лучше всего использовать три фазы :
- С любым агрегатом высокой мощности (5 л.с. и более)
- На коммерческих/профессиональных участках или больших прудах
Для получения дополнительной информации об однофазном или трехфазном питании обратитесь в местную энергетическую компанию.
Различия между однофазным и трехфазным
Знаете ли вы определения однофазного и трехфазного тока? Иногда может быть трудно понять различия, но эти основные термины должны быть известны каждому. Ниже я определил и сравнил для вас однофазный и трехфазный.
Что такое однофазный?
Однофазная электрическая система, в которой для распределения электрической энергии используются фазные и нулевые провода.Фазный провод несет токовую нагрузку, а нейтральный провод обеспечивает путь, по которому ток возвращается.
В случае одной фазы напряжение возрастает до пика в одном направлении потока, спадает до нуля, меняется на противоположное, достигает пика в противоположном направлении, спадает до нуля и т. д. Цикл повторяется 60 раз каждую секунду, поэтому мы получили термин 60-тактный или 60-герцовый переменный ток. (В Америке) (Для Европы это 50 Гц.)
Однофазное питание является наиболее распространенным типом электроснабжения или питания, доступным для потребителей.Однофазное питание известно как «бытовое напряжение», поскольку оно используется в большинстве домов. Он в основном используется для работы небольших бытовых приборов, таких как вентилятор, холодильник, кофемолка, обогреватель, телевизор и т. д. В однофазной системе один трансформатор используется между распределительной линией и счетчиком. Обычно для обеспечения однофазного питания 120В и 240В прокладывают три провода, два «горячих» и один нейтральный. Однофазная сеть также может поставляться с трехфазной сетью.
Что такое три фазы?
Трехфазная электрическая система, использующая четыре провода для распределения электроэнергии.Он имеет один нейтральный провод и трехжильные провода. Эти три проводника находятся на расстоянии 120 градусов друг от друга.
В форме сигнала трехфазного тока есть три отдельных и различных однофазных тока, которые объединены таким образом, что их можно передавать по трем или четырем проводам. Три течения достигают пика в одном направлении, ослабевают, меняются местами и так далее; однако они не достигают пика одновременно. Каждая фаза достигает своего пика на 120 градусов относительно других.Трехфазный ток требует двух или трех трансформаторов.
Трехфазное питание разработано специально для больших электрических нагрузок. Трехфазное обслуживание дороже из-за установки четырех проводов и трех трансформаторов. Три провода «горячие» и один нейтральный. При трехфазном питании общую электрическую нагрузку можно разделить между тремя фазами, что требует меньших проводов и трансформаторов.
Если вы хотите узнать больше о трехфазных системах, вы можете прочитать эту замечательную книгу:
Различия между однофазным и трехфазным
Однофазный по сравнению с однофазнымтрехфазный
- Для однофазного источника питания требуется два провода. Фаза и нейтраль. С другой стороны, трехфазный источник питания работает только через четыре провода, включая трехжильные провода и нейтральный провод.
- В жилых домах обычно используется более низкое электроснабжение. Вот почему они обычно имеют 1-фазные системы. Коммерческим и промышленным компаниям требуются более тяжелые электронные нагрузки. Вот почему у них, как правило, 3-фазные системы.
- Все системы электроснабжения в мире используют 3 фазы для генерации, передачи и распределения.Одна фаза и две фазы могут быть взяты из трехфазной системы, а не генерироваться независимо друг от друга.
- Трехфазный ток обеспечивает более стабильный источник питания. Магнитная сила, которая вызывает вращение двигателя, наиболее сильна, когда ток достигает своего пика в цикле.
- Однофазный ток достигает пика два раза за один цикл, тогда как трехфазный ток достигает шести пиков за один цикл.
- Трехфазные двигатели проще, дешевле покупать и обслуживать, а также безопаснее использовать рядом с горючими материалами, поскольку при их запуске не возникает искрения.Это связано с тем, что трехфазный ток позволяет двигателю самостоятельно запускаться, поскольку он создает вращающееся магнитное поле в двигателе. Это устраняет необходимость в отдельной пусковой обмотке, центробежном переключателе, пусковом конденсаторе или системе щеток.
- Доступны трехфазные двигатели большей мощности, чем однофазные двигатели. Ток подается на двигатель по трем проводникам, а не по двум. Это позволяло питать более крупные трехфазные двигатели по проводнику того же размера, что и для однофазных двигателей меньшего размера.
- Сбалансированная трехфазная цепь представляет собой трехпроводную цепь с одинаковыми напряжениями, в которой используется 75 % меди, необходимой для проводников.
Продолжить чтение
Однофазный и трехфазный ИБП
: в чем разница и как выбрать?
При покупке ИБП для вашего бизнеса или организации следует учитывать множество факторов, среди которых выбор источника питания между однофазным ИБП и трехфазным ИБП является главным.Хотя оба ИБП обеспечивают стабильное резервное питание в непредвиденных ситуациях, они выполняют разные функции. Вот краткое введение однофазного и трехфазного для тех, кто не знаком с их различием.
Что такое фаза в электрических терминах?
Если вы новичок в мире электроэнергии, вы можете немного знать о термине фаза. Фаза, по своей сути, представляет собой распределение электроэнергии, которое показывает, что источник питания переменного тока (AC) изменяется в зависимости от периода времени. Электропитание бывает однофазным, двухфазным и трехфазным.
Однофазное напряжение обычно называют «бытовым напряжением», потому что оно широко распространено в домах. Например, микроволновая печь, кофемашина, домашний компьютер могут быть однофазными устройствами. В разных регионах есть сходство для однофазных соединений: для замыкания цепи требуется два провода (один провод напряжения и один провод нейтрали). На рисунке ниже показан ток в однофазной сети переменного тока.
Рисунок 1: Однофазное питание переменного тока
Двухфазный в основном то же самое, что и однофазный, который состоит из переменного тока с двумя проводами. Его также называют расщепленной фазой. Питание подается любой из двух силовых цепей 120 В в нагрузках, использующих маломощные цепи, такие как свет, телевидение и т. Д. В настоящее время трехфазные системы заменили первоначальные двухфазные системы электропитания для передачи и использования энергии.
Трехфазное питание содержит либо 3 провода под напряжением, либо 4 провода (3 фазных провода и нейтральный), обеспечивающие три переменного тока, разделенных по фазе. Суммарные нагрузки распределяются между тремя проводами. В большинстве коммерческих зданий в Северной Америке используются трехфазные четырехпроводные схемы питания.
Рисунок 2: Трехфазное питание переменного тока
Система ИБП — однофазный ИБП или трехфазный ИБП?
Блоки ИБП бывают двух разных форматов: однофазные и трехфазные. Общие конфигурации фаз для ИБП показаны в следующей таблице:
Вход | Вывод | Номенклатура | Напряжение сети США |
---|---|---|---|
1 фаза | 1 фаза | 1/1 | 120/120 В переменного тока, 60 Гц |
3 фазы | 1 фаза | 3/1 | 220/120 В переменного тока, 60 Гц |
3 фазы | 3 фазы | 3/3 | 220/208 В переменного тока, 60 Гц |
Однофазная система ИБП (1/1)
Как показано на диаграмме, однофазные ИБП имеют один вход и выход 120 В переменного тока (для Канады и США). С.). Однофазная установка состоит из двух проводов, где переменное напряжение представляет собой одиночную синусоиду. Стандартное напряжение одной фазы различается в разных странах или регионах. Стандартное однофазное напряжение в Америке составляет 120 В, а в Европе, Азии или других регионах в качестве стандартного напряжения используется 230 В.
Трехфазная система ИБП (3/1 и 3/3)
Трехфазные ИБП можно разделить на системы ИБП с трехфазным входом/трехфазным выходом и системы с трехфазным входом/однофазным выходом.Если вам необходимо подключиться к трехфазной сети, вам потребуется ИБП с конфигурацией 3/x. ИБП 3/1 потребляет 3-фазное питание, но подает одну фазу на нисходящую нагрузку, в то время как ИБП 3/3 не только принимает, но и отдает 3-фазное питание.
В чем разница между однофазным и трехфазным ИБП?
Основное различие между однофазным ИБП и трехфазным ИБП заключается в следующих моментах:
Проводник: количество проводников в однофазной и трехфазной системе различается. Однофазный ИБП содержит один проводник, тогда как трехфазный ИБП подает питание по трем проводникам.
Синусоидальная волна: однофазный ИБП обеспечивает одну синусоидальную волну, тогда как трехфазный ИБП обеспечивает три синусоидальных волны, каждая из которых не совпадает по фазе и разнесена на 120° друг от друга.
Напряжение: однофазное напряжение составляет 120 В в Северной Америке, в то время как межфазное напряжение для трехфазной системы составляет 220 В, а фазное напряжение составляет 120 В.
Техническое обслуживание: характеристика plug and play однофазного ИБП упрощает его установку и настройку по сравнению с трехфазным аналогом без необходимости внешней установки.
Эффективность: при низком энергопотреблении однофазный ИБП более эффективен, чем трехфазный ИБП. Но когда потребность в мощности выше, трехфазные ИБП демонстрируют большую эффективность, чтобы нести большую нагрузку более безопасным образом.
Стоимость: оборудование в трехфазной системе ИБП будет иметь более длительный срок службы, а линии передачи для трехфазного питания не нуждаются в медных проводах большого сечения, как однофазные ИБП, поэтому в долгосрочной перспективе трехфазные ИБП сэкономят больше денег.
Применение: Однофазные ИБП доступны в тех случаях, когда требуется меньше кВА, как правило, менее 20 кВА, таких как дома, малый бизнес и офисы-спутники.Трехфазные ИБП обычно используются в крупных установках, таких как центры обработки данных, а также в крупных промышленных энергетических установках с более высокими требованиями к мощности.
Как выбрать между однофазным ИБП и трехфазным ИБП?
Следует ли выбирать однофазную систему ИБП или трехфазную систему ИБП, зависит от потребности в электроэнергии ваших приложений, а также от того, к какому источнику питания подключено оборудование. Вам нужно будет подтвердить нагрузку, которую ИБП будет защищать, и получить доступ к их диапазону напряжения. Как правило, нагрузки менее 20 кВА могут безопасно использовать однофазные ИБП, а более крупные нагрузки обычно используют трехфазные ИБП. После того, как вы отключите 3-фазный ИБП, последующие нагрузки, которые защищает ИБП, будут решать, какой ИБП 3/1 или 3/3 является наиболее подходящим. Если вас интересует, как рассчитать ваши потребности в ИБП, вы можете дополнительно обратиться к разделу «Как определить требуемую мощность ИБП?».
Однофазная электроэнергия — Academic Kids
От академических детей
Генерация электроэнергии переменного тока обычно является трехфазной, в которой формы сигналов трех проводников питания смещены друг относительно друга на 120°.Эти три проводника обычно размещаются в одном кабелепроводе (например, в металлической трубе), но они также обычно размещаются отдельно или на открытом воздухе, например, вдоль столбов электропередач. Стандартные частоты 50 или 60 Гц. Напряжение на паре этих проводников или между одним проводником и нейтральным проводником составляет однофазной электрической мощности .
Разделение
Missing image
Однофазный-полюсный-трансформатор-d335.jpg
Однофазный канадский понижающий трансформатор.
Широко используются оба метода отделения однофазной системы от трехфазной.
Там, где используется трехфазное распределение при низком напряжении (ниже 500 В), цепи для обычных приборов почти всегда разделены между фазами и нейтралью. Однако в Северной Америке принято разделять линию электропередачи для приборов, которые обычно подключаются ГОРЯЧИЙ-ГОРЯЧИЙ в разделенной однофазной системе, и такие приборы обычно рассчитаны на более низкое напряжение, которое это дает (208 В, а не 240 В). см. Y-дельта-преобразование)
В системах более высокого напряжения (киловольты), где однофазный трансформатор используется для питания системы низкого напряжения, метод разделения зависит от страны.В Северной Америке первичная обмотка понижающего трансформатора подключается к одному высоковольтному питающему проводу и земле, по крайней мере, для небольших источников питания (см. Фото трансформатора справа). В Великобритании понижающая первичная обмотка подключается фаза-фаза.
Где 3 фазы заканчиваются и начинается одна фаза
Системы высокой мощности почти всегда трехфазные. Но самый большой запас, обычно доступный как однофазный, значительно варьируется в зависимости от страны, а в некоторых случаях и региона. В Великобритании он часто достигает 100 А или даже 125 А, что означает, что нет необходимости в 3 фазах в домашних или небольших коммерческих условиях.Большая часть остальной Европы традиционно имела гораздо меньшие ограничения на размер однофазных источников питания, в результате чего даже дома снабжались трехфазным питанием.
Северная Америка имеет довольно необычную установку из-за более низкого напряжения их стандартных электроприборов. Они используют расщепленную фазу (часто неправильно называемую двухфазной) для большинства распределений низкого напряжения и обычно имеют трансформатор на каждое здание. Они используют три фазы только для больших зданий (торговые центры, фабрики, офисные здания, многоквартирные дома и т. п.).
Такие системы с расщепленной фазой иногда встречаются в Великобритании, где требуются большие нагрузки только от двух фаз высокого напряжения, но они встречаются редко.
Из-за большей доступности однофазного питания по сравнению с трехфазным возникла потребность в мощных двигателях, которые могут работать от него, и поэтому конструкции асинхронных двигателей для однофазного питания включают специальные функции для достижения пускового момента, который иначе был бы невозможен. возможно только при однофазном питании.
Заземление
Обычно третий проводник, называемый заземлением или заземлением , также используется для обеспечения безопасности и обычно пропускает значительный ток только при наличии неисправности в цепи.Заземлением может быть кабелепровод или армирование, в котором проложены изолированные проводники. Однако это может быть под угрозой. Точные сведения о том, разрешено ли использовать это для заземления, зависят от страны. В кабеле BX старого типа в США в качестве заземления использовалась металлическая оболочка, но современный однофазный кабель BX включает заземляющий провод из меди, который не изолирован от металлической оболочки для обеспечения более надежного заземления. В Великобритании кабели с броней из стальной проволоки обычно не имеют специальной заземляющей жилы, однако общепринятой практикой является использование кабеля с одной жилой больше, чем необходимо, чтобы обеспечить лучший путь заземления.
Дополнительные примечания
Обратите внимание, что истинное двухфазное питание, означающее одновременное обеспечение синусоидальной и косинусоидальной волнами электричества (то есть с отклонением по фазе на 90 градусов), больше не используется широко. Но некоторые люди неправильно описывают разделенные однофазные услуги как «двухфазные», хотя на самом деле такие услуги все еще являются однофазными.
Преимущества трехфазной системы по сравнению с однофазной
Преимущества трехфазной системы электропитания по сравнению с однофазной системой электропитания
Трехфазная система выработки, передачи и распределения электроэнергии очень распространена во всем мире благодаря существенным преимуществам по сравнению с однофазными и другими многофазными системами.
Однофазная система
Синусоидальное переменное напряжение с определенным периодом времени и частотой, генерируемое генератором с одной обмоткой в качестве источника напряжения, известно как однофазная система питания . Цепь, питаемая этими напряжениями, известна как однофазная цепь переменного тока. Другими словами, цепь A содержит один переменный ток, а напряжение определяется как цепь 1-Φ.
Трехфазная система
Система содержит более одной фазы, известная как многофазная или многофазная система .Система 3-Φ содержит три фазы , имеющие одинаковую частоту, где существует фиксированный угол 120° между напряжениями источника, генерируемыми генератором переменного тока, имеющим три обмотки. Точно так же существует угловая разница в 90° между двумя фазами в двухфазной системе питания.
Основные преимущества системы 3-Φ по сравнению с системой 1-Φ
Многофазный или трехфазный источник питания имеет следующие преимущества по сравнению с однофазной системой питания.
- Для передачи определенной мощности на определенное расстояние при заданном номинальном напряжении в трехфазной системе требуется меньше материала проводника по сравнению с однофазной системой.
- Размер машины, работающей от трехфазной сети, меньше, чем у машины, работающей от однофазного напряжения, с тем же номинальным выходным напряжением.
- В трехфазной системе электроснабжения меньшее падение напряжения происходит от источника к точкам нагрузки,
- Трехфазное питание создает однородное вращающееся магнитное поле, поэтому трехфазные двигатели имеют более простую конструкцию, небольшие размеры и могут запускаться автоматически с плавной работой.
- Многофазная система производит мощность с постоянной скоростью в нагрузке.
- Трехфазная система может передавать большую мощность по сравнению с однофазной системой.
- КПД устройств и устройств с трехфазным питанием выше, чем у однофазных машин.
- Трехфазные машины дешевле и эффективнее.
- Трехфазная система обеспечивает постоянную мощность, в то время как однофазная система обеспечивает пульсирующую мощность, что обеспечивает плавную и безвибрационную работу машины 3-Φ по сравнению с машинами 1-Φ с шумом и вибрацией.
- Мощность машин можно увеличить, увеличив количество фаз в системе.
- Трехфазная машина того же номинала занимает меньше места по сравнению с однофазной машиной.
- Однофазное питание может быть получено от трехфазного питания для работы однофазных машин. Трехфазная машина не может работать от однофазного напряжения питания.
- Трехфазное питание можно легко преобразовать в однофазное, в то время как для преобразования однофазного питания в трехфазную систему требуется сложная система
- При возникновении неисправности на одной фазной линии вся система должна быть отключена.В случае неисправности трехфазной одиночной линии две другие линии обеспечивают электропитание других подключенных к ним точек однофазной нагрузки.
- Многофазный или трехфазный двигатель обеспечивает равномерный крутящий момент, в то время как однофазные двигатели (за исключением коллекторных двигателей) обеспечивают пульсирующий крутящий момент.
- Трехфазные двигатели запускаются автоматически, в то время как однофазные двигатели не могут запускаться автоматически.
- Если размер рамы трехфазного генератора переменного тока, двигателя или трансформатора такой же, как у однофазного двигателя, генератора переменного тока или трансформатора, мощность трехфазной машины будет выше, чем у однофазной машины.
- Многофазный генератор переменного тока может быть легко сопряжен и работать параллельно по сравнению с однофазными генераторами переменного тока с пульсирующей реакцией якоря.
- Коэффициент пульсаций постоянного выпрямленного напряжения от источника питания 3-Ф составляет 4 %, а коэффициент пульсации постоянного выпрямленного напряжения от источника 1-Ф составляет 48 %. Следовательно, стоимость преобразователя постоянного тока, выпрямленного от источника 3-Ф, меньше, чем у преобразователя, используемого для выпрямленного постоянного напряжения от источника 1-Ф, из-за меньшего количества фильтров, используемых при выпрямлении системы питания 3-Ф.
- Трехфазные двигатели имеют лучший коэффициент мощности по сравнению с однофазными двигателями.
Связанный пост: Разница между однофазным и трехфазным асинхронным двигателем
На следующих рисунках показана однородная мощность, вырабатываемая при коэффициенте мощности, равном единице, трехфазным источником питания, когда мощность, вырабатываемая однофазной машиной, является пульсирующей.
Приведенное выше объяснение показывает, почему трехфазная система электропитания более эффективна, удобна, экономична и надежна по сравнению с однофазной системой электропитания.Из-за вышеупомянутых преимуществ трехфазной системы по сравнению с однофазной системой большинство стран мира выбрали ее вместо однофазной или других многофазных систем.
Похожие сообщения:
SMAKN Модуль трансформатора напряжения Активный однофазный модуль датчика напряжения Выход переменного тока: электроника
ОБНОВЛЕНО 08. 04.2021
Я понизил свой обзор всех этих плат до 0ne Star.Есть две причины
1) Выход постоянного тока напрямую связан с входным напряжением источника питания. Выходное напряжение линейно связано с напряжением питания. Если ваше напряжение питания изменяется на милливольт, измеренное выходное напряжение изменится соответственно
2) Поскольку входная мощность однополярная, вам необходимо настроить многооборотный потенциометр на то, что *в состоянии покоя* с заземленным входом выходной сигнал составляет 2,5 В. Это не дает большого запаса для точных измерений.
Я считаю, что вам лучше всего купить трансформаторы и построить схему для измерения входного напряжения.Я использовал трансформатор с преобразователем AD8436 True RMD-to-DC. Я признаю, что чип стоит 12 долларов (mouser) и имеет физический формат QC-20, поэтому вам понадобится плата schmartboard или эквивалент, чтобы припаять чип. Зато результаты отличные. Существует также предшественник микросхемы AD8436 от Analog Devices, представляющий собой 8-контактный DIP-вывод, который также может удовлетворить ваши потребности.
Так же продавец не в курсе как работает эта микросхема так что поддержки от продавца не ждите.
————————————————— —————————————-
Оригинальный отзыв
Согласен с Алексом.Было бы полезно, если бы к модулю прилагалась документация.
При входном линейном напряжении 121 В переменного тока (без регулировки встроенного триммера) и использовании регулируемого источника постоянного тока я измерил выходное напряжение 1,457 В постоянного тока при Vcc = 3,00 и 2,4982 В постоянного тока при Vcc = 5,00.
Поскольку модуль потребляет менее 2,47 мА при 3 В Vcc и 4,8 мА при 5 В Vcc, вы, вероятно, можете безопасно питать его от регулируемого выхода вашего pi или arduino. Если вы не используете одно из этих устройств для подачи Vcc на модуль, вам, вероятно, придется создать регулируемый источник питания с использованием стабилитрона или LMxxx — в противном случае измеренный выходной сигнал не имеет смысла.
.