Резервни електрогенератори за електронни и индуктивни консуматори

Изборът на подходящ резервен генератор за захранване трябва да бъде направен съвестно, тъй като неподходящият генератор не само застрашава предвиденото използване, но може също така да унищожи електрическите консуматори и самото то е застрашено.

Електронните консуматори на енергия и консуматорите с електронно управление от различни типове често имат различна форма на консумация на енергия от напрежението, което трябва да се вземе предвид при разработването на резервно захранване.

Ето някои примери за напрежение (жълто) и консумация на ток (зелено) при работа от мрежата на DSO:

Всички изброени по-горе електронни консуматори на енергия нямат вградена корекция на фактора на мощността и консумират само част на вълната на напрежението.

Това са предимно малки консуматори на енергия с мощност до 75W. Устройствата с мощност по-висока от 75W трябва вече да имат вградена корекция на фактора на мощността. Например, голям телевизор има пиково потребление на ток в режим на готовност, след включването на захранването му става напълно активно и консумацията на ток на такъв телевизор изглежда много различно. Същото се случва и с настолен компютър.

Примери:

настолен компютър с различни натоварвания на вътрешното захранване в зависимост от дейността

За да сравните текущото потребление на електрическа крушка и страничен шлайф:

Специален случай са инструментите с електронно управление на мощността (с контролер на мощността):

Разликата във формата между напрежението и тока може да доведе до нежелани ефекти. Трябва да се направи разграничение между конвенционалните генератори и инверторните генератори.

Токът в конвенционалните генератори се взема от намотката на алтернатора, която представлява индуктивност в само по себе си, и става част от веригата, след като товарът е свързан:

Не трябва да се сравнява намотката на алтернатора с вторичната намотка на трансформатора, тъй като двете са възбудени по различен начин и първичната намотка на трансформатора е свързана към мрежата на DSO с ниско вътрешно устойчивост.

За сравнение на напрежението (жълто) и тока (зелено) при работа с бормашина с управление на мощността чрез фазово изрязване контрол от обществената мрежа и от конвенционален генератор:

Ясна деформация на напрежението може да се види в случая с конвенционалния генератор. Регулаторът на напрежението регулира само активното напрежение, но не контролира формата на напрежението. Пренапрежение може да възникне в ненатоварени части на вълната на напрежението, въпреки че активното напрежение остава в границите.

максимумите на синусоидалната вълна напрежението се увеличава до 325V при ефективно напрежение от 230V. В случай на неравномерно натоварване на напреженовата вълна, могат да възникнат напреженови пикове от 400V и повече, които могат да повредят други потребители на електроенергия намиращи се в същата верига. Например, електрониката във веригата, LED лампите и т.н. могат да бъдат унищожени.

Управлението чрез фазово изрязване не се използва само за инструменти, но и за други домакински уреди като прахосмукачки, перални машини, термопомпи и др.

Фазово-регулираното управление се използва също и в софт стартери, които регулират стартовия ток на електрическите мотори.

Електричеството в инверторните генератори се генерира електронно. Енергията първо се съхранява в кондензатори, които се зареждат от алтернатора чрез управляем изправител. Постоянното напрежение на кондензаторите се преобразува в променливо напрежение от мостовата схема B2:

За сравнение на напрежението (жълто) и тока (зелено) при работа с бормашина с управление на мощността чрез фазово изрязване контрол от обществената мрежа и от генератор с инверторна технология:

Може да се види, че инверторният генератор може да поддържа формата на напрежението по-добре от конвенционалния генератор и максималната амплитуда на напрежението в рамките на вълната на напрежението остава в допустимия диапазон.

Особеността на електронните товари или товари с електронно управление на мощността е, че те консумират само част на вълната на напрежението.

Управлението чрез фазово изрязване използва тиристори, които се затварят само когато напрежението достигне 0V и токът през тях следи напрежението след отварянето на тиристорите. Това предизвиква различно разпределение на енергията в рамките на напрежението вълна и причинява свързаните процеси. Напрежението в ненатоварената част на вълната на напрежението може да се повиши толкова високо че може да повреди други текущи консуматори, присъстващи в схемата.

Друг вид биха били електронните консуматори на енергия с превключващи захранвания без вградена мощност. корекция на фактора.

Те имат изправител и кондензатори, чиято енергия се възстановява в момента, когато амплитудата на вълната на напрежението достига по-висока стойност от напрежението на кондензаторите. Това води до импулсно намаляване на текущ.

Конвенционални генератори (индуктивност като източник на ток) и инверторни генератори (кондензатор като източник на ток) се държат различно по отношение на текущите потребители с импулсно потребление на ток. Кондензаторът е в състояние да позволи на токът нараства и спада много по-бързо от намотка (индуктивност). Възходящият ръб на импулса на тока се появява много по-бавно в конвенционалния генератор и падащият ръб предизвиква преходните процеси, които възникват от енергия, съхранена в намотката (E=LI²/2).

Тези преходни процеси са причинени от освобождаването на енергията, съхранена в бобината, и представляват хармоници, които може да достигне високи амплитуди, ако консумацията на ток от свързаните потребители се приближи до нула.

Импулсното токово натоварване е често срещано при електронни устройства с захранвания без фактор на мощност. корекция. Тези устройства са способни да генерират хармоници, но самите те са засегнати от тях и в някои случаи дори унищожени.

Съществува и известно изкривяване на вълната на напрежението, причинено от неравномерно натоварване в рамките на вълната.

Инверторните генератори имат различни характеристики, защото кондензаторът работи по различен начин от индуктора и реагира различно на променящи се натоварвания и колебания в тока:

Възходящият фронт на текущия импулс изглежда напълно различно при същото натоварване и няма преходни процеси. процеси след текущия импулс.

Инверторните генератори са следователно много по-подходящи за чувствителни електронни устройства, отколкото конвенционалните. генератори (също и с AVR).

Вълновата форма на напрежението, произведена от инверторния генератор, също е в състояние по-добре да поддържа формата на напрежението.
И какво за обществената мрежа?

Ето как изглежда текущото натоварване с една и съща електронна натовареност от обществената мрежа:

Може да се види, че в обществената мрежа върховете на синусоидалната вълна имат определена деформация, причинена от голям брой на електронните консуматори на енергия.

Трябва ли човек да разбира горепосочените резултати от измерванията по такъв начин, че конвенционалните генератори изобщо не са подходящо за съвременния електронен потребител? Отговорът е НЕ!

Конвенционалните генератори все още могат да се използват като източник на енергия, но техните свойства и свойствата на при планиране на резервното захранване трябва да се вземат предвид потребителите на електроенергия, които ще бъдат захранвани.

Натоварванията обикновено се разделят на линейни (омични) и нелинейни.

Омичното натоварване, присъстващо в схемата, е в състояние да заглуши преходните процеси и хармониците по такъв начин, че те вече не са опасни за чувствителната електроника. Омичното натоварване натоварва частите на вълната на напрежението, които са не се натоварва само от електрониката, предлага изход за енергията, съхранена в бобината, чрез импулси на тока и по този начин намалява хармониците.

В общежитие, електронни устройства с пулсиращо потребление на енергия без корекция на фактора на мощността са предимно малки консуматори на енергия с мощност до 75W. Общата мощност на такива устройства в една къща е около 300-400W, и резистивен товар от около 100-200W (двойка крушки), по правило, е в състояние да стабилизира тяхната експлоатация чрез затихване на преходните процеси. В случай на по-висока импулсна мощност, трябва да се намерят отделни решения които са прецизно съобразени с конкретния случай.

Инверторните генератори обикновено не изискват тези защитни мерки и следователно са по-добър резервен вариант. източник на захранване за чувствителни електрически консуматори. Въпреки това, такива генератори често имат по-ниска мощност и са по-податливи на обратна мощност и индукционни токове от свързани потребители на електроенергия.

По правило, индуктивните консуматори на електричество с мотори имат пусков ток, който, в зависимост от дизайнът може да бъде от 3 до 6 пъти по-висок от номиналния ток:

Шлифовъчна машина без електронно управление (стартиране и нормална работа)

В случай на захранване от инверторен генератор или електроцентрала, изходното напрежение може да се срине, защото те имат електронна защита от претоварване, която може да реагира на моментната стойност на тока:

Напрежението се срива, докато токът през свързания товар достига максимално допустимата стойност. Токът енергията, съхранена в индуктивния товар (E=LI²/2), предизвиква самоиндукция, която може също да повреди генератора инверторен модул.

При работа с електрически консуматори с мотори от инверторен генератор е много важно, че изискваната стартова мощност не надвишава максималната мощност на генератора, в противен случай неговият инверторен модул може да бъде повреден.

В такъв случай, наличието на резистивен товар в схемата може да отклони част от обратните токове и по този начин защитете генератора до известна степен. Ако индуктивният товар трябва да бъде сам в схемата, пиковете на напрежението причинено от самоиндукция, може да достигне твърде висока стойност и да повреди електрониката на генератора.

Консумацията на електроенергия в едно домакинство обикновено има сложен характер, тъй като всяко активно устройство допринася за общото събиране на електричество.

Ето пример за консумацията на електроенергия на къща с работещо LED осветление, компютър, монитор; телефонна система, сателитна система, хладилник и т.н.

Ето още един специален случай, пералнята с работещ мотор, чиято скорост се регулира от управление чрез фазово изрязване:

Можете да видите, че има друга част с ясно изразено индуктивно поведение.

Няколко активни текущи консуматори могат до известна степен да се балансират взаимно, като натоварват различни части на напрежението. вълна и избягване на "опасно" падане с разтоварени части.

Факторът на мощността е решаващ за цялата система. В едно нормално домакинство той е приблизително 0.7 - 0.8 и е трудно за обикновения потребител да оцени. Генераторът не само трябва да покрива активната мощност, но също така и цялата реактивна мощност, поради което се препоръчва да не се експлоатира генераторът с повече от 80% от неговата номинална мощност.

Резистивните консуматори на ток и консуматорите на ток с вградена корекция на фактора на мощността, присъстващи в електрическата верига играе важна роля и стабилизира цялата система.

Ето текущото натоварване на същото домакинство с включен чайник (вляво) и с включена пералня (вдясно) докато водата се загрява:

Генераторът като източник на енергия и потребителите на енергия, които трябва да бъдат захранени, формират затворена система, чиято елементите си влияят взаимно и е изключително важно да се анализират потребителите на енергия, които ще бъдат захранвани, когато избор на подходящ генератор.

Генераторът за резервно захранване на къщата трябва да бъде избран, като се вземат предвид неговите характеристики и характеристиките на потребителите, тъй като неправилният избор на генератор може да навреди както на потребителите, така и на генератора само по себе си.

Генераторът за резервно захранване трябва да бъде избран, като се вземат предвид неговите характеристики и характеристики на електрическите консуматори, тъй като неправилният избор на генератор може да навреди както на консуматорите, така и на самия генератор. Könner & Söhnen дава само общи препоръки за използването на своите генератори.

Отказ от отговорност:

Тези инструкции могат да се приемат само като препоръка, са илюстративни и трябва да бъдат адаптирани към конкретните местни условия. обстоятелствата и условията по време на инсталацията. Самата инсталация трябва да се извърши в съответствие с всички стандарти и регулации. Не поемаме отговорност за неправилни инсталации и техните последствия.