Для того, чтобы приборы которым необходимо качественное напряжение, нормально и полноценно функционировали и не выпадали в аварию, существуют стабилизаторы напряжения двойного преобразования. Напряжение и форма синусоиды на выходе прибора не зависит от напряжения, формы синусоиды, шумов в сети и т.д. На выходе прибора всегда ПРАВИЛЬНАЯ синусоида и СТАБИЛЬНОЕ напряжение.

Принцип работы данного девайса основан на двойном преобразовании входного напряжение. Если описать принцип работы прибора просто, не вдаваясь в дебри электроники, то в этом приборе присутствуют два преобразователя, две ступени. На первом этапе, входное напряжение выпрямляется в постоянное, на втором этапе- постоянное напряжение преобразовывается в переменное напряжение.

Контроль над работой прибора осуществляет микропроцессор, который мгновенно реагирует на любое изменение параметров, как на входе, так и на выходе прибора. Таким образом, достигается напряжение с чистой синусоидой, без каких либо «шумов», к которым так чувствительны UPS компьютеров, электронная часть «умных» котлов.

Источник

Генератор.

Мож, в силу малой нагрузки котел просто перенапряжение почуял.
pyromaniac, 28 Марта 12, 16:46

хорошую синусоиду дают только инверторы, tixoxod-4×4, 28 Марта 12, 22:21

Пытался запитать котел от инвертора, преобразующего 12в.АС в 220в.ДС, таки, он отверг этот ток, падло. Николай334, 28 Марта 12, 22:35

ты наверное китайченка tixoxod-4×4, 28 Марта 12, 22:42

если уж хочешь подстраховаться попробуй Энергию, он сразу 50гц месит на трансе http://220-on.ru/catalog/ tixoxod-4×4, 28 Марта 12, 22:42

Котёл такое электричество гневно отверг.
///
Ужасней синусоиды ещё не видел. Николай334, 28 Марта 12, 16:32

Двухтактник на форму синусоиды не влияет, только тарахтит громко и жрет больше, обычно они до 1квт идут. Может просто под нагрузкой гена гармонить синус начинает от просадки напруги, или АВР так работает. А четырехтактник нагрузку держит лучше по этому и синус лучше tixoxod-4×4, 28 Марта 12, 22:56

Инвертор, смысле генератор, питается вырабатываемым лестричеством tixoxod-4×4, 29 Марта 12, 12:34

Вечный двигатель, однако: питается тем, что сам вырабатывает.

Источник

Как получить чистую синусоиду из модифицированной. Часть 1

Вступление

Еще не стерлись из памяти события «лихих» 90-х. Помнится МММ, разгул криминала, веерные отключения электроэнергии. На Украине, например, во второй половине 90-х дело доходило до того, что свет в жилых районах выключали на 2 часа через каждые 2 часа. Помнится, наиболее коварным был зимний период темноты между пятью и семью часами вечера. Как раз, когда народ возвращался с работы. Выгружаешься на остановке, автобус уезжает, и ты остаешься в полной темноте. Пытаешься привыкнуть, трешь глаза, давишь на глазные яблоки. Все безрезультатно, вокруг полная темнота. Делать нечего, осторожно ступаешь во мраке, пытаясь нащупать заветный забор, который должен вывести к родной калитке и потихоньку, на ощупь, домой.

Однако в этих мытарствах были и положительные элементы. Например, резко возрос спрос на разные бензо- и дизель-генераторы, а также на электронные преобразователи и бесперебойные источники тока. Последнее обстоятельство позволило людям творческим применить свои профессиональные навыки и даже немного улучшить на этом поприще свое финансовое положение. А там, глядишь, появились различные фирмочки, выпускающие эти самые преобразователи и бесперебойники. Какой-никакой подъем в экономике образовался, дополнительные рабочие места и т. п. Собственно, и Ваш покорный слуга, примерно в те времена, из электроники слабосильной подался в электронику силовую.

Нельзя сказать, что тогда с этой самой электроникой сильно мудрили. Делали, чтобы было просто, надежно и дешево. В принципе, для того чтобы питать одну-две лампочки, больше ничего и не требовалось. Однако по мере развития процесса конкуренция ужесточалась. Народу уже стало из чего выбирать. Особо привередливые начали интересоваться формой напряжения на выходе преобразователей и бесперебойников. На что им очень обтекаемо отвечали, что форма там практически синусоидальная, но лишь слегка модифицированная. Более честные говорили, что там присутствует синусоида, но только квадратная. А уж совсем честные говорили напрямую, что их преобразователи и бесперебойники формируют на выходе прямоугольное напряжение с паузой. Но параметры этого напряжения (амплитудное и действующее значение, а также частота) практически соответствуют аналогичным параметрам однофазного переменного напряжения бытовой электросети. В принципе, такое напряжение вполне подходило для основных бытовых электропотребителей, таких телевизоры, компьютеры, а также накальные и люминесцентные лампы. Те же электропотребители, которые требовали чисто синусоидального напряжения (асинхронные двигатели, например), были в меньшинстве и погоды особой не делали.

Однако такое положение не могло длиться вечно. Количество отключений сокращалось и в какой-то момент они практически вообще прекратились. Однако параллельно на рынке бытовых товаров стали появляться отопительные котлы, оборудованные циркуляционными насосами, приводными задвижками и электронным управлением. Такие котлы требовали высококачественного бесперебойного электропитания. В противном случае, при отключении электричества работа системы отопления полностью нарушалась.

И вот тут возникала некая дилемма. Многие владельцы отопительного чуда уже обладали бесперебойными источниками, мощности которых с лихвой хватало для питания котла. Однако, вот беда, циркуляционные насосы ни в какую не хотели крутиться от «прямоугольной синусоиды». Для чудо-котла надо было приобретать новый чудо-бесперебойный источник, формирующий на выходе чистейшую синусоиду. А куда же теперь девать старый, к которому уже душой прикипели. Нехорошо как-то все это!

Но положение не безвыходное и старый друг нам еще послужит! Для питания асинхронного двигателя от прямоугольного напряжения можно использовать фильтр Отто. Есть множество положительных примеров практического воплощения такого подхода. Однако такой вариант не самый простой и, уж точно, не универсальный. После продолжительной и утомительной настройки фильтр можно будет использовать только с конкретным двигателем. Хотелось бы чего-то более универсального. Таким более универсальным решением будет использование в качестве фильтра феррорезонансного или подобного ему стабилизатора. При этом феррорезонансный стабилизатор, включенный после бесперебойного источника, будет не только исправлять форму его выходного напряжения в периоды отсутствия сети (работа от аккумулятора), но и будет стабилизировать напряжение сети в моменты его присутствия.

Ниже приводится описание и принципиальная электрическая схема феррорезонансного стабилизатора мощностью 1000 Вт. В статье приведены формулы и методика расчета, которая позволит вам пересчитать стабилизатор на другую мощность, если это потребуется.

Феррорезонансный стабилизатор

Феррорезонансные стабилизаторы имеют ряд достоинств, таких как высокая надежность и быстродействие, широкий диапазон входных напряжений, хорошая стабильность выходного напряжения, способность к исправлению формы сильно искаженного входного напряжения. Однако, не смотря на все свои достоинства, эти стабилизаторы имеют и некоторые недостатки, к которым можно отнести относительно низкую удельную мощность и высокий уровень шумов, создаваемых при работе.

Не так давно, в 60-80-х годах прошлого века, феррорезонансные стабилизаторы широко использовались в быту для питания ламповых телевизоров. И старшее поколение читателей, скорей всего, до сих пор помнит тот надрывный гул, которым сопровождалась работа этих аппаратов, которые различались формой и расцветкой, но имели вес 10-15 кг при мощности 250-350 Вт.

Основным источником шумов в феррорезонансном стабилизаторе является насыщающийся дроссель. В работе сердечник этого дросселя постоянно насыщается, что приводит к изменению его линейных размеров. Это явление называется магнитострикционным эффектом. О «шумности» этого эффекта говорит хотя бы тот факт, что он широко используется в гидроакустике для генерации мощных акустических волн. Следовательно, если мы хотим построить тихий стабилизатор, то в первую очередь должны избавиться от насыщающегося дросселя. Однако нельзя просто так выбрасывать неугодные комплектующие из стабилизатора. В этом случае мы рискуем потерять его функциональность. Чтобы этого не произошло, сначала нужно найти достойную замену. И на нашу удачу такая достоянная замена имеется. Еще в 70-х годах прошлого столетия была доказана возможность замены насыщающегося дросселя последовательной цепочкой, состоящей из линейного дросселя и двух встречно-параллельных тиристоров [1]. Такая цепь ведет себя аналогично насыщающемуся дросселю, но в отличие от него имеет меньшие размеры и массу, может оперативно регулироваться за счет управления тиристорами, обеспечивает меньшие потери и, самое главное, гораздо меньше шумит. В технической литературе такая цепочка зачастую называется резонансным тиристорным регулятором (РТР) [2]. При необходимости, два встречно-параллельных тиристора РТР можно с успехом заменить одним симистором.

Работа стабилизатора

Функциональная схема стабилизатора с РТР [2] изображена на Рисунке 1.

Рисунок 1.	Функциональная схема стабилизатора с РТР.

Стабилизатор с РТР имеет практически тот же принцип действия, что и феррорезонансный стабилизатор. Выходное напряжение U_Н поддерживается на требуемом уровне (220 В). Когда напряжение питающей сети U_С имеет минимальное значение, симистор VS1 заперт. При этом напряжение U_Н поднимается до требуемого уровня за счет резонанса в колебательном контуре L1C1. Если же напряжение питающей сети U_С имеет максимально допустимое значение, то симистор VS1 постоянно открыт. При этом дроссели L1 и L2 образуют делитель переменного напряжения, уменьшающий сетевое напряжение до требуемого уровня. В феррорезонансном стабилизаторе насыщающийся дроссель также максимально используется при максимальном входном напряжении, и минимально при минимальном. Дроссель L3 совместно с конденсатором С1 образует фильтр третьей гармоники, улучшающий форму выходного напряжения стабилизатора.

Рисунок 2.	Осциллограммы основных напряжений и токов стабилизатора с РТР.

Рассмотрим подробнее работу стабилизатора с РТР. На Рисунке 2 изображены осциллограммы основных напряжений и токов стабилизатора с РТР. Выходное напряжение стабилизатора U_Н выпрямляется при помощи выпрямителя В2. Выпрямленное напряжение U_В2 поступает на фильтр Ф, который выделяет из него среднее, действующее или амплитудное значение, в зависимости от того, какое значение выходного напряжения U_Н требуется стабилизировать. Далее напряжение с выхода фильтра поступает на сумматор, где сравнивается с опорным напряжением U_ОП. С выхода сумматора напряжение ошибки поступает на регулятор Рег, который формирует управляющий сигнал, призванный компенсировать отклонение выходного напряжения стабилизатора. Выходное напряжение регулятора U_ПОР поступает на вход порогового устройства ПУ и определяет его порог срабатывания. На другой вход порогового устройства подается синхронизирующее напряжение U_В1, привязанное к моментам перехода через ноль выходного напряжения U_Н стабилизатора. На выходе порогового устройства ПУ формируются импульсы управления U_УПР, которые усиливаются усилителем мощности УМ и в требуемой полярности поступают на управляющий электрод симистора VS1. Синхронизирующее напряжение создается при помощи интегратора Инт и выпрямителя В1. Благодаря интегратору, импульсы выпрямленного напряжения U_В1 отстают от импульсов U_В2 на 5 мс (фазовый сдвиг –90°).

Импульсы управления U_УПР формируются на нарастающем фронте U_В1 между нулевым и амплитудным значением этого напряжения. При увеличении порогового напряжения U_ПОР импульсы управления максимально сдвигаются к амплитудному значению U_В1 и, соответственно, к нулевому значению U_В2. В этом случае симистор открывается в районе нулевого значения U_Н и через линейный дроссель L2 протекает незначительный ток I_L2, который не оказывает существенного влияния на выходное напряжение стабилизатора. При уменьшении порогового напряжения Uпор импульс управления сдвигается в сторону амплитудного значения U_Н и через линейный дроссель L2 начинает протекать существенный ток, который шунтирует выход стабилизатора и уменьшает величину его выходного напряжения.

Если выходное напряжение стабилизатора меньше требуемого, то регулятор Рег увеличивает пороговое напряжение U_ПОР. В результате ток, протекающий через дроссель L2, уменьшается, и выходное напряжение стабилизатора возрастает за счет резонанса в колебательном контуре L1C1. Если выходное напряжение больше требуемого, то регулятор Рег уменьшает пороговое напряжение U_ПОР. В результате ток, протекающий через дроссель L2, увеличивается и выходное напряжение стабилизатора уменьшается.

Расчет силовой схемы стабилизатора

Рассмотрим практическую методику расчета стабилизатора мощностью 1000 ВА. Такой стабилизатор может использоваться как независимое устройство или совместно с устаревшими источниками бесперебойного питания для получения синусоидальной формы напряжения.

Принципиальная электрическая схема силовых цепей стабилизатора с РТР мощностью S_Н = 1000 ВА изображена на Рисунке 3. Стабилизатор рассчитан на работу от сети переменного тока 220 В 50 Гц c нагрузкой, имеющей коэффициент мощности cos φ_Н ≥ 0.7, и формирует выходное напряжение U_Н = 220 В ±1% во всем диапазоне нагрузок при изменении входного напряжения от 150 до 260 В.

Рисунок 3.	Принципиальная электрическая схема силовых цепей стабилизатора с РТР мощностью 1000 ВА.

Первым делом необходимо определить емкость резонансного конденсатора. Реактивную мощность резонансного конденсатора для стабилизатора без фильтра третьей гармоники можно найти по формуле:

– угловая частота сетевого напряжения, рад/с.

Зная реактивную мощность резонансного конденсатора, найдем его емкость:

Найдем индуктивность линейного дросселя L1:

Найдем индуктивность линейного дросселя L2:

Найдем индуктивность линейного дросселя L3:

Так как в стабилизаторе для улучшения формы выходного напряжения установлен фильтр третьей гармоники, емкость резонансного конденсатора можно уменьшить:

В качестве C1 можно использовать компенсирующие конденсаторы типа К78-99 или аналогичные, предназначенные для коррекции коэффициента мощности электромагнитных дросселей газоразрядных ламп. Например, можно использовать два включенных параллельно конденсатора К78-99 емкостью 50 мкФ, рассчитанных на напряжение 250 В переменного тока. Для этой же цели можно использовать конденсатор типа МБГВ 100 мкФ на напряжение 1000 В.

Источник

Выбираем бензиновый генератор правильно. Часть вторая

Часть вторая.
Автор: Константин Константинов
Мелочёвка, мелочишка.

Вот вам пример того, что бывает через несколько часов эксплуатации генератора, фильтрбокс которого изготовлен не из металла, а из жалкого его подобия очень малой толщины.

А вот, например, состояние планки фильтрбокса, которая от вибрации просто треснула и отломилась.

Большинство недорогих генераторов на рынке имеют толщину рамы меньше необходимой. Вот фото с диаметром трубы на раме самого обыкновенного, не дорогого генератора мощностью 2 кВт.

А вот рама генератора Firman аналогичной мощности.

Видите разницу? И я вижу. Я сейчас специально показываю только те признаки хороших генераторов, которые не составит труда визуально проверить при покупке даже не разбирая генератор. Просто осмотрев его и проведя некоторые замеры. Как Вы думаете, если производитель сэкономил на толщине металла рамы, основных узлов генератора, то продолжил ли он экономить на деталях установленных внутри генератора? Конечно же да. Так же к признакам хорошего генератора относится желание производителя не сократить, а продлить ресурс генератора и его отдельных узлов. В чем это выражается? Да всё просто. На фото Вы можете увидеть выпрямитель для розетки 12В 8 Ампер.

Мощность.

— Доктор! Дайте мне таблетки от жадности. И побольше, побольше, побольше.

Ничего не напоминает? Да, это о выборе мощности генератора. Народ при выборе мощности исходит из того, что её много не бывает. Забывая об остальном. А между тем.

Зарисовка из жизни. Приезжаю как-то к коллеге по работе домой для дела. А он с фонариком меня встречает. Частный дом. Спрашиваю, неужели живя в своём доме не обзавёлся генератором? Отвечает, что генератор давно куплен и стоит в гараже. Но заводит он его только тогда, когда электроэнергию отключают на долго. Когда уже холодильник начинает подтекать и когда в гидроаккумуляторе насоса вода иссякла, а чаю попить хочется. Ну и зимой заводит сразу, так как котёл энергозависимый. Причина такого поведения моего коллеги? А причина проста. Мощность генератора. У него, оказывается, махина на почти 6 кВт номинала. Естественно, что она даже без нагрузки в час лопает с хорошим аппетитом более 2 литров в час. Вы хотите сидеть под лампочкой, час работы которой стоит свыше 80 рублей? А если сюда прибавить ещё и вложения в сам генератор, то окажется, что час работы лампочки от такого генератора стоит больше 100 рублей, если кроме этой лампы ничего более и не запитано. Я бы тоже без света сидел при таких раскладах. Но я, слава богу, не он. Логика его при выборе мощности генератора работала следующим образом. Он посчитал пусковую мощность насоса ( 2 кВт ), холодильника ( 2 кВт ), прибавил туда освещение по всему дому ( 0.5 кВт ), прочую мелочевку типа телевизора, котла и т.д. ( ещё 0.5 кВт ) и 1 кВт, с его слов, накинул сверху на всякий случай. И вот стоит у него эта бандура на 6 кВт и не используется. Потому что он как-то в нее залил 20 литровую канистру топлива, включил с утречка и, с его слов, рассчитывал весь день быть с электроэнергией. А оказалось, что уже после обеда бензин то и кончился.

Второй вариант. Когда есть нагрузка с пусковыми токами. Этот вариант встречается чаще. И просчитать его сложнее, так как требуется точно знать пусковую мощность такой нагрузки. Обязанность по замеру пусковой мощности всецело ложится на ваши плечи, тут я не помощник. я лишь могу подсказать, как надо считать. Допустим, у вас есть насос в доме. Вы выяснили, что при запуске он кратковременно потребляет 2 кВт. А при работе, скажем, 400 Вт. Считаем только ту мощность, которую насос потребляет при работе. 400 Вт в данном случае. Так же у Вас есть холодильник, мощность компрессора которого 100 Вт, но при запуске он потребляет, кратковременно, 1 кВт. Значит прибавляем 100 Вт к уже имеющимся 400 Вт от насоса. И 500 Вт требуется на остальную нагрузку Это освещение, ТВ и прочее. Итого у нас получился 1 кВт. Если, как в предыдущем случае, разделить на 0.75, то получим 1.33 кВт. Но генератор с такой номинальной мощностью не потянет насос, как вы можете понять. Так как ему требуется 2 кВт в пиках при старте. Поэтому придется брать генератор минимум на 2.5 кВт номинальной мощности, так как перегрузочная способность у малышей на 2 кВт не сильно большая и есть шанс, что при работе на нагрузку в 500 Вт и старте насоса генератор не вытянет. А вот генератор номиналом 2.5 кВт вытянет. Да, работать такой генератор будет не в самом оптимальном режиме с нагрузкой равной 1 кВт, но зато гарантированно запустит и насос и холодильник.

А теперь давайте представим, что у вас помимо насоса номиналом 400 Вт и холодильника 100 Вт, с освещением и ТВ на 500 Вт, есть ещё резервируемая нагрузка активного типа. Скажем, ещё на 1 кВт. Итого получается 2 кВт резервируемой по питанию нагрузки. Делим на 0,75 и получаем 2.7 кВт номинальной мощности. Но не спешите брать генератор на 2.7 кВт. Опять нам насос все планы рушит. Но в данном случае уже нет необходимости только из-за насоса брать генератор вдвое мощнее, как при предыдущем расчёте. Достаточно взять модель, которая может переварить пусковую мощность в 3.5 кВт. Как правило, это модели генераторов с номинальной мощностью в 3 кВт. Хорошая, а главное честная трешка без особого труда запускает всё, что в пиках может кушать до 3.7 кВт включительно. Хрюкает при запуске, это да, но запускает. К тому же не стоит забывать, что редко когда работает абсолютно вся нагрузка, которую вы хотели питать от генератора. И ваши полтора кВт нагрузки в любой момент времени могут быть и 500 Ваттами и даже меньше. При таком раскладе запуск насоса не вызовет абсолютно никаких проблем.

Качество вырабатываемой электроэнергии.

Синус, не синус.

Источник