Noodstroomgeneratoren voor elektronische en inductieve verbruikers

De keuze van een geschikte noodstroomgenerator moet worden gemaakt zorgvuldig, aangezien een ongeschikte generator niet alleen het beoogde gebruik in gevaar brengt, maar ook de elektrische verbruikers en is zelf in gevaar.

Elektronische stroomverbruikers en stroomverbruikers met elektronische besturing van verschillende typen hebben vaak een andere vorm van energieverbruik dan de spanning, waarmee rekening moet worden gehouden bij het ontwikkelen van de noodstroomvoorziening.

Hier zijn enkele voorbeelden van spanning (geel) en stroomverbruik (groen) bij gebruik van het DSO-netwerk:

Al de hierboven vermelde elektronische stroomverbruikers hebben geen ingebouwde vermogensfactorcorrectie en verbruiken slechts een deel van de spanningsgolf.

Dit zijn meestal kleine stroomverbruikers met een vermogen tot 75W. Apparaten met een vermogen hoger dan 75W moeten al hebben ingebouwde vermogensfactorcorrectie. Bijvoorbeeld, een grote tv heeft een piekstroomverbruik in de stand-bymodus, na het inschakelen van de stroomvoorziening wordt volledig actief en het stroomverbruik van een dergelijke tv ziet er heel anders uit. Hetzelfde gebeurt met een desktop-pc.

Voorbeelden:

desktop-pc met verschillende belastingen op de interne voeding afhankelijk van de activiteit

Om het stroomverbruik van een gloeilamp en een haakse slijper te vergelijken:

Een speciaal geval zijn gereedschappen met elektronische vermogensregeling (met vermogensregelaar):

Verschillen in de vorm tussen spanning en stroom kunnen tot ongewenste effecten leiden. Er moet een onderscheid worden gemaakt tussen conventionele generatoren en invertergeneratoren.

De stroom in conventionele generatoren wordt afgenomen van de alternatorwikkeling, die een inductantie is in zelf, en wordt onderdeel van het circuit zodra de belasting is aangesloten:

De alternatorwikkeling mag niet worden vergeleken met de secundaire wikkeling van de transformator, aangezien de twee worden opgewekt. anders en de primaire wikkeling van de transformator is verbonden met het DSO-net met een lage interne weerstand.

Voor vergelijking van spanning (geel) en stroom (groen) bij het bedienen van een boor met vermogensregeling via fase-afsnijding besturing vanaf het openbare net en vanaf een conventionele generator:

Een duidelijke vervorming van de spanning is te zien in het geval van de conventionele generator. De spanningsregelaar reguleert alleen de actieve spanning, maar controleert de spanningsvorm niet. Overspanning kan optreden in onbelaste delen van de spanningsgolf, hoewel de actieve spanning binnen de grenzen blijft.

De spanning in de maxima van de sinusgolf stijgt tot 325V bij een effectieve spanning van 230V. In het geval van een ongelijke belasting op de spanningsgolf kan spanningspieken van 400V en meer veroorzaken, wat andere stroomverbruikers kan beschadigen in dezelfde stroomkring bevinden. Bijvoorbeeld, de elektronica in de stroomkring, LED-lampen, enz. kunnen worden vernietigd.

Fase-afsnijdingsregeling wordt niet alleen gebruikt voor gereedschappen, maar ook voor andere huishoudelijke apparaten zoals stofzuigers, wasmachines, warmtepompen, enz.

Fase-afsnijdingsregeling wordt ook gebruikt in softstarters die de aanloopstroom van de elektromotoren reguleren.

De elektriciteit in invertergeneratoren wordt elektronisch opgewekt. De energie wordt eerst opgeslagen in condensatoren, die door de alternator worden opgeladen via een regelbare gelijkrichter. De DC-spanning van de condensatoren wordt omgezet in de wisselspanning door het B2-brugcircuit:

Voor vergelijking van spanning (geel) en stroom (groen) bij het bedienen van een boor met vermogensregeling via fase-afsnijding besturing vanaf het openbare net en vanaf een generator met invertertechnologie:

Het is te zien dat de invertergenerator de spanningsvorm beter kan behouden dan een conventionele generator en de de maximale amplitude van de spanning binnen een spanningsgolf blijft binnen het toegestane bereik.

De eigenaardigheid van elektronische belastingen of belastingen met elektronische vermogensregeling is dat ze slechts een deel verbruiken van de spanningsgolf.

Fase-afsnijdingsregeling maakt gebruik van thyristoren die pas sluiten wanneer de spanning 0V bereikt en de stroom erdoorheen gaat. volgt de spanning nadat de thyristoren openen. Dit veroorzaakt een andere verdeling van energie binnen de spanning golf en veroorzaakt de bijbehorende processen. De spanning op het onbelaste deel van de spanningsgolf kan zo hoog oplopen dat het andere stroomverbruikers in het circuit kan beschadigen.

Een ander type zou de elektronische stroomverbruikers zijn met schakelende voedingen zonder ingebouwde stroomvoorziening. factorcorrectie.

Deze hebben een gelijkrichter en condensatoren, waarvan de energie wordt aangevuld op het moment dat de amplitude van de spanningsgolf een hogere waarde bereikt dan de spanning van de condensatoren. Dit leidt tot een gepulseerde afname in stroom.

Conventionele generatoren (inductiviteit als stroombron) en invertergeneratoren (condensator als stroombron) zich anders gedragen ten aanzien van huidige consumenten met gepulseerd stroomverbruik. Condensator is in staat om de de stroom stijgt en daalt veel sneller dan een spoel (inductantie). De stijgende flank van de stroompuls komt veel sneller op langzamer in de conventionele generator en de dalende flank veroorzaakt de transiënte processen die voortkomen uit de energie opgeslagen in de spoel (E=LI²/2).

Deze transiënte processen worden veroorzaakt door de vrijgave van de in de spoel opgeslagen energie en vertegenwoordigen harmonischen die kan hoge amplitudes bereiken als het stroomverbruik door de aangesloten verbruikers richting nul gaat.

De impulsstroomafname is gebruikelijk voor elektronische apparaten met voedingen zonder vermogensfactor. correctie. Deze apparaten zijn in staat harmonischen te genereren, maar worden er zelf ook door beïnvloed en in sommige gevallen zelfs vernietigd.

Er is ook enige vervorming van de spanningsgolf veroorzaakt door ongelijke belasting binnen de golf.

Omvormergeneratoren hebben andere eigenschappen omdat de condensator anders werkt dan een inductor en reageert verschillend op veranderende belastingen en stroomschommelingen:

De stijgende flank van de stroompuls ziet er volledig anders uit met dezelfde belasting en er zijn geen transiënten. processen na de huidige puls.

Omvormergeneratoren zijn daarom veel geschikter voor gevoelige elektronische apparaten dan conventionele generatoren (ook met AVR).

De spanningsgolf die door de omvormergenerator wordt geproduceerd, is ook beter in staat om de spanningsvorm te behouden.
En wat over het openbare elektriciteitsnet?

Zo ziet de huidige stroomafname eruit met dezelfde elektronische belasting van het openbare net:

Het is te zien dat in het openbare net de pieken van de sinusgolf een zekere vervorming vertonen veroorzaakt door een grote aantal elektronische stroomverbruikers.

Moet men de bovenstaande meetresultaten zo begrijpen dat conventionele generatoren helemaal niet geschikt voor moderne elektronische consument? Het antwoord is NEE!

Conventionele generatoren kunnen nog steeds als stroombron worden gebruikt, maar hun eigenschappen en de eigenschappen van bij het plannen van de noodstroomvoorziening moet rekening worden gehouden met de te leveren stroomverbruikers.

De belastingen worden over het algemeen onderverdeeld in lineair (ohms) en niet-lineair.

De ohmse belasting in het circuit is in staat om de transiënte processen en harmonischen zodanig te dempen dat ze zijn niet langer gevaarlijk voor gevoelige elektronica. Ohmse belasting belast de delen van de spanningsgolf die niet alleen door de elektronica belast, biedt een uitweg voor de energie die in de spoel is opgeslagen door middel van stroompulsen en waardoor de harmonischen worden gedempt.

In een slaapzaal zijn elektronische apparaten met een pulserend stroomverbruik zonder vermogensfactorcorrectie voornamelijk kleine stroomverbruikers met een vermogen tot 75W. Het totale vermogen van dergelijke apparaten in een huis is ongeveer 300-400W, en een resistieve belasting van ongeveer 100-200W (een paar gloeilampen), is in de regel in staat om hun werking door het dempen van transiënte processen. In het geval van hogere gepulste vermogens moeten afzonderlijke oplossingen worden gevonden die precies zijn afgestemd op het betreffende geval.

Invertergeneratoren hebben doorgaans deze beschermende maatregelen niet nodig en zijn daarom een betere back-up. stroombron voor gevoelige elektriciteitsverbruikers. Dergelijke generatoren hebben echter vaak een lager vermogen en zijn vatbaarder voor terugkoppelingsvermogen en inductiestromen van aangesloten stroomverbruikers.

In de regel hebben inductieve elektriciteitsverbruikers met motoren een aanloopstroom, die afhankelijk is van het ontwerp kan 3 tot 6 keer hoger zijn dan de nominale stroom:

Slijpmachine zonder elektronische besturing (opstarten en normale werking)

In het geval van stroomvoorziening door een omvormergenerator of stroomstation, kan de uitgangsspanning instorten omdat ze hebben elektronische overbelastingsbeveiliging die kan reageren op de momentane waarde van de stroom:

De spanning stort in terwijl de stroom door de aangesloten belasting de maximaal toegestane waarde bereikt. De de in de inductieve belasting opgeslagen energie (E=LI²/2) veroorzaakt zelfinductie, wat ook de generator kan beschadigen invertermodule.

Het is zeer belangrijk bij het bedienen van stroomverbruikers met motoren vanuit een omvormergenerator dat de vereiste startvermogen niet het maximale vermogen van de generator overschrijdt, anders kan de omvormermodule ervan worden beschadigd.

In een dergelijk geval kan een resistieve belasting in het circuit een deel van de retourstromen afleiden en daardoor bescherm de generator tot op zekere hoogte. Als de inductieve belasting alleen in het circuit moet zijn, zullen de spanningspieken veroorzaakt door zelfinductie kan een te hoge waarde bereiken en de elektronica van de generator beschadigen.

Het elektriciteitsverbruik van een huis heeft meestal een complex karakter, aangezien elk actief apparaat draagt bij aan de totale elektriciteitsverzameling.

Hier is een voorbeeld van het stroomverbruik van een huis met LED-verlichting, computer, monitor en telefoonsysteem in gebruik. satellietsysteem, koelkast, enz.

Hier is een ander speciaal geval, de wasmachine met de motor in werking, waarvan de snelheid wordt geregeld door fase-afsnijdingsregeling:

U kunt zien dat er een ander onderdeel is met een duidelijk inductief gedrag.

Verschillende actieve stroomverbruikers kunnen elkaar tot op zekere hoogte in evenwicht brengen door verschillende delen van de spanning te belasten. golfslag en het vermijden van "gevaarlijke" valpartijen met ongeladen onderdelen.

De arbeidsfactor is bepalend voor het gehele systeem. In een normaal huishouden is dit ongeveer 0,7 - 0,8 en is moeilijk voor een normale consument om te beoordelen. De generator moet niet alleen het actieve vermogen dekken, maar ook de volledige reactieve vermogen, daarom wordt aanbevolen de generator niet met meer dan 80% van zijn nominaal vermogen.

De weerstandsverbruikers en stroomverbruikers met ingebouwde arbeidsfactorcorrectie aanwezig in het circuit speelt een belangrijke rol en stabiliseert het hele systeem.

Hier is het huidige stroomverbruik van hetzelfde huishouden met de waterkoker aan (links) en met de wasmachine aan (rechts) terwijl het water wordt verwarmd:

De generator als stroombron en de te voeden stroomverbruikers vormen een gesloten systeem waarvan elementen elkaar beïnvloeden en het is uiterst belangrijk om de stroomverbruikers die moeten worden voorzien te analyseren wanneer het selecteren van een geschikte generator.

De generator voor noodstroomvoorziening van het huis moet worden gekozen met inachtneming van zijn kenmerken en de kenmerken van consumenten, aangezien de verkeerde keuze van generator zowel de consumenten als de generator kan schaden zelf.

De generator voor noodstroomvoorziening dient te worden gekozen met inachtneming van zijn kenmerken en de kenmerken van elektrische verbruikers, aangezien de verkeerde keuze van generator zowel de verbruikers als de de generator zelf. Könner & Söhnen geeft alleen algemene aanbevelingen voor het gebruik van zijn generatoren.

Vrijwaring:

Deze instructies kunnen alleen als aanbeveling worden beschouwd, zijn illustratief en moeten worden aangepast aan de specifieke lokale omstandigheden. omstandigheden en voorwaarden tijdens de installatie. De installatie zelf dient te worden uitgevoerd in overeenstemming met alle normen en voorschriften. Wij aanvaarden geen verantwoordelijkheid voor onjuiste installaties en de gevolgen daarvan.