Záložní generátory pro elektronické a indukční spotřebiče

Výběr vhodného záložního generátoru by měl být proveden svědomitě, protože nevhodný generátor nejen ohrožuje zamýšlené použití, ale může také zničit elektrické spotřebiče a je sám ohrožen.

Elektroničtí spotřebitelé energie a spotřebitelé energie s elektronickým řízením různých typů často mají odlišná forma spotřeby energie než napětí, což je třeba vzít v úvahu při vývoji záložní zdroj energie.

Zde jsou některé příklady napětí (žlutá) a odběru proudu (zelená) při provozu z DSO sítě:

Všechny výše uvedené elektronické spotřebiče nemají vestavěnou korekci účiníku a spotřebovávají pouze část napěťové vlny.

Jedná se převážně o malé spotřebiče s výkonem do 75 W. Zařízení s výkonem vyšším než 75 W musí již mají vestavěnou korekci účiníku. Například velká televize má špičkový odběr proudu v pohotovostním režimu, po Po zapnutí napájení se televize stává plně aktivní a odběr proudu vypadá zcela odlišně. Totéž se děje s desktopovým počítačem.

Příklady:

stolní počítač s různým zatížením interního napájecího zdroje v závislosti na činnosti

Pro porovnání odběru proudu žárovky a úhlové brusky:

Zvláštním případem jsou nástroje s elektronickým řízením výkonu (s regulátorem výkonu):

Rozdíl ve formě mezi napětím a proudem může vést k nežádoucím účinkům. Je třeba rozlišovat mezi konvenčními generátory a invertorovými generátory.

Proud v konvenčních generátorech je odebírán z vinutí alternátoru, které představuje indukčnost v samotný a stává se součástí obvodu, jakmile je připojena zátěž:

Vinuti alternátoru nelze srovnávat se sekundárním vinutím transformátoru, protože obě jsou buzeny odlišně a primární vinutí transformátoru je připojeno k síti DSO s nízkým vnitřním odolnost.

Pro porovnání napětí (žlutá) a proudu (zelená) při provozu vrtačky s regulací výkonu pomocí fázového řízení řízení z veřejné sítě a z konvenčního generátoru:

U konvenčního generátoru je patrná jasná deformace napětí. Regulátor napětí reguluje pouze aktivní napětí, ale neovládá tvar napětí. V nevyužitých částech může dojít k přepětí napěťové vlny, i když aktivní napětí zůstává v mezích.

Napětí v maximech sinusové vlny se zvyšuje na 325 V při efektivním napětí 230 V. V případě nerovnoměrné zatížení na napěťové vlně může způsobit napěťové špičky 400 V a více, což může poškodit další spotřebiče umístěné ve stejném obvodu. Například elektronika v obvodu, LED lampy atd. mohou být zničeny.

Řízení fázového řezání se nepoužívá pouze pro nástroje, ale také pro jiné domácí spotřebiče, jako jsou vysavače, pračky, tepelná čerpadla atd.

Řízení fázového řezání se také používá v měkkých startérech, které regulují startovací proud elektrických motorů.

Elektrická energie v invertorových generátorech je generována elektronicky. Energie je nejprve uložena v kondenzátorech, které jsou nabíjeny alternátorem prostřednictvím řiditelného usměrňovače. Stejnosměrné napětí kondenzátorů je převedeno na střídavé napětí pomocí můstkového obvodu B2:

Pro porovnání napětí (žlutá) a proudu (zelená) při provozu vrtačky s regulací výkonu pomocí fázového řízení řízení z veřejné sítě a z generátoru s invertorovou technologií:

Je vidět, že invertorový generátor dokáže lépe udržet tvar napětí než konvenční generátor a maximální amplituda napětí v rámci napěťové vlny zůstává v povoleném rozsahu.

Zvláštností elektronických zátěží nebo zátěží s elektronickým řízením výkonu je, že spotřebovávají pouze část napěťové vlny.

Řízení fázového řezu používá tyristory, které se uzavírají pouze tehdy, když napětí dosáhne 0V a proud skrze ně sleduje napětí po otevření tyristorů. To způsobuje odlišné rozložení energie v rámci napětí vlny a způsobuje související procesy. Napětí v nezatížené části napěťové vlny může stoupnout tak vysoko že může poškodit ostatní současné spotřebiče přítomné v obvodu.

Dalším typem by byli elektronické spotřebiče s přepínatelnými napájecími zdroji bez vestavěného napájení. korekce účiníku.

Tyto zařízení mají usměrňovač a kondenzátory, jejichž energie je doplňována v okamžiku, kdy amplituda napěťová vlna dosáhne vyšší hodnoty než napětí kondenzátorů. To vede k pulznímu poklesu v aktuální.

Konvenční generátory (induktivita jako zdroj proudu) a invertorové generátory (kondenzátor jako zdroj proudu) chovat se odlišně ve vztahu k současným spotřebitelům s pulzním odběrem proudu. Kondenzátor je schopen umožnit proud stoupá a klesá mnohem rychleji než cívka (indukčnost). Náběžná hrana proudového pulzu se zvedá mnohem pomaleji v konvenčním generátoru a sestupná hrana způsobuje přechodové procesy, které vznikají z energie uložená v cívce (E=LI²/2).

Tyto přechodové procesy jsou způsobeny uvolněním energie uložené v cívce a představují harmonické složky, které může dosáhnout vysokých amplitud, pokud se spotřeba proudu připojenými spotřebiči blíží nule.

Impulsní odběr proudu je běžný u elektronických zařízení s napájecími zdroji bez účiníku. korekce. Tato zařízení jsou schopna generovat harmonické, ale sama jsou jimi ovlivněna a v některých případech dokonce zničeny.

Dochází také k určitému zkreslení napěťové vlny způsobenému nerovnoměrným zatížením v rámci vlny.

Invertorové generátory mají odlišné vlastnosti, protože kondenzátor funguje jinak než induktor a reaguje odlišně na měnící se zatížení a kolísání proudu:

Náběhová hrana proudového pulzu vypadá s totožným zatížením zcela odlišně a nejsou zde žádné přechodové jevy. procesy po aktuálním pulzu.

Invertorové generátory jsou proto mnohem vhodnější pro citlivá elektronická zařízení než konvenční generátory (také s AVR).

Napěťová vlna generovaná invertorovým generátorem je také schopna lépe udržovat tvar napětí.
A co o veřejné síti?

Takto vypadá odběr proudu se stejnou elektronickou zátěží z veřejné sítě:

Je vidět, že v veřejné síti mají vrcholy sinusové vlny určitou deformaci způsobenou velkým počet elektronických spotřebičů.

Měly by být výše uvedené výsledky měření chápány tak, že konvenční generátory nejsou vůbec vhodné pro moderního elektronického spotřebitele? Odpověď je NE!

Konvenční generátory mohou být stále používány jako zdroj energie, ale jejich vlastnosti a vlastnosti při plánování záložního napájení je třeba vzít v úvahu spotřebitele energie, kteří mají být napájeni.

Zátěže se obecně dělí na lineární (ohmické) a nelineární.

Ohmická zátěž přítomná v obvodu je schopna tlumit přechodové procesy a harmonické takovým způsobem, že již nejsou nebezpečné pro citlivou elektroniku. Ohmická zátěž zatěžuje části napěťové vlny, které jsou není zatížen pouze elektronikou, nabízí cestu pro energii uloženou v cívce pomocí proudových pulzů a tím tlumí harmonické kmitočty.

V koleji jsou elektronická zařízení s pulzní spotřebou energie bez korekce účiníku primárně malé spotřebiče s výkonem do 75 W. Celkový výkon těchto zařízení v domě je přibližně 300-400W a odporová zátěž přibližně 100-200W (pár žárovek) je zpravidla schopna stabilizovat jejich provoz tlumením přechodových procesů. V případě vyššího pulzního výkonu je nutné najít samostatná řešení které jsou přesně přizpůsobeny příslušnému případu.

Invertorové generátory obvykle nevyžadují tato ochranná opatření a jsou proto lepší záložní variantou. zdroj energie pro citlivé spotřebiče. Tyto generátory však často mají nižší výkon a jsou náchylnější k zpětnému výkonu a indukčním proudům od připojených spotřebičů.

Obecně platí, že induktivní spotřebitelé elektřiny s motory mají startovací proud, který v závislosti na návrh může být 3 až 6krát vyšší než jmenovitý proud:

Bruska bez elektronického řízení (spuštění a běžný provoz)

V případě napájení z invertorového generátoru nebo elektrárny může dojít ke kolapsu výstupního napětí, protože mají elektronickou ochranu proti přetížení, která může reagovat na okamžitou hodnotu proudu:

Napětí klesá, zatímco proud procházející připojenou zátěží dosahuje maximální povolené hodnoty. Tento energie uložená v induktivní zátěži (E=LI²/2) způsobuje samoindukci, která může také poškodit generátor invertorový modul.

Při provozu spotřebičů s motory z invertorového generátoru je velmi důležité, aby požadovaný startovací výkon nepřesahuje maximální výkon generátoru, jinak může být jeho invertorový modul poškozený.

V takovém případě by odporová zátěž přítomná v obvodu mohla odvést část zpětných proudů a tím chránit generátor do určité míry. Pokud má být induktivní zátěž sama v obvodu, napěťové špičky způsobená samoindukcí může dosáhnout příliš vysoké hodnoty a poškodit elektroniku generátoru.

Spotřeba elektřiny v domácnosti má obvykle složitý charakter, protože každý aktivní přístroj přispívá k celkovému sběru elektřiny.

Zde je příklad spotřeby energie domu s běžícím LED osvětlením, počítačem, monitorem; telefonním systémem, satelitní systém, lednička atd.

Zde je další speciální případ, pračka s běžícím motorem, jehož rychlost je regulována řízení fázového řezu:

Můžete vidět, že je zde další část s jasným induktivním chováním.

Několik aktivních spotřebitelů proudu může do určité míry vyvážit jeden druhého tím, že zatěžují různé části napětí. vlnění a vyhnutí se "nebezpečnému" pádu s nevyloženými částmi.

Účiník je rozhodující pro celý systém. V běžné domácnosti je to přibližně 0,7 - 0,8 a je pro běžného spotřebitele obtížné posoudit. Generátor musí pokrýt nejen činný výkon, ale také celkový jalový výkon, proto se doporučuje neprovozovat generátor s více než 80 % jeho jmenovitý výkon.

Odporoví spotřebitelé proudu a spotřebitelé proudu s vestavěnou korekcí účiníku přítomní v Obvod hraje důležitou roli a stabilizuje celý systém.

Zde je aktuální odběr stejné domácnosti s konvicí zapnutou (vlevo) a s pračkou zapnutou (vpravo) zatímco se voda ohřívá:

Generátor jako zdroj energie a spotřebiče, které mají být napájeny, tvoří uzavřený systém, jehož prvky se navzájem ovlivňují a je nesmírně důležité analyzovat spotřebiče, které mají být napájeny, když výběr vhodného generátoru.

Generátor pro záložní napájení domu by měl být vybrán s ohledem na jeho vlastnosti a charakteristiky spotřebitelů, protože špatná volba generátoru může poškodit jak spotřebitele, tak generátor sama.

Generátor pro záložní napájení by měl být vybrán s ohledem na jeho vlastnosti a charakteristiky elektrických spotřebičů, protože špatná volba generátoru může poškodit jak spotřebiče, tak samotný generátor. Könner & Söhnen poskytuje pouze obecná doporučení pro použití svých generátorů.

Upozornění:

Tyto pokyny lze považovat pouze za doporučení, jsou ilustrativní a musí být přizpůsobeny přesným místním podmínkám. okolnostmi a podmínkami během instalace. Samotná instalace by měla být provedena v souladu s všechny normy a předpisy. Nezodpovídáme za nesprávné instalace a jejich následky.