2.6.1. Особенности электрической цепи при параллельном соединении
Фактически каждый источник питания представляет источник напряжения, зависящий от его тока. Положительный терминал выходного напряжения соединен с точкой контроля выходного напряжения, а отрицательный терминал выходного напряжения - с отрицательным терминалом выходного напряжения соседнего источника питания.
Разность между V(I1) и V(I2) влияет на распределение напряжения между источниками так, что если она положительна, выходное напряжение первого источника должно падать, чтобы сохранять положение, когда точка контроля равняется эталонному напряжению.
Соединение для получения большей мощности
Для получения высокой мощности от двух ИП их соединение выполняется по схеме на рис. 2.16.
В этой схеме так же, как и в предыдущей, ИП соединяются между собой линией распределения тока. Без активного распределения тока параллельное соединение источников не будет нормально функционировать из-за очевидной разницы выходных напряжений ИП. Вследствие этой разницы ИП с более высоким выходным напряжением выдает на выходе максимально возможный для него ток. Подключение к мощной нагрузке приводит к тому, что в какой-то момент времени максимальный ток ИП оказывается недостаточен.
При ограничении тока напряжение источника начинает снижаться. Это заставит источник питания с более низким выходным напряжением поставлять необходимый остаток тока.
При введении активного распределения тока необходимо следить за тем, чтобы общая мощность ИП была таковой, чтобы ни от одного из источников не требовалось более 90 % от расчетного (для него) максимального тока.
Рис. 2.16. Электрическая схема соединения двух ИП в параллель
2.6.2. Технологическая схема подключения однофазного стабилизатора
Вариант первый: подключение однофазного стабилизатора после преобразователя в системе нетрадиционных источников питания.
Такое подключение чаще всего делается, когда требуется подключить весь дом (потребителя) к одному источнику питания.
От стабилизатора ведется разводка по потребителям. Важно подводить фазу к фазе, ноль к нулю.
Вариант второй: подключение однофазного стабилизатора с разъемным соединением по выходу.
Такое подключение делается, когда недостаточно мощности однофазного стабилизатора (стабилизаторы максимальной мощности 10 кВт), и требуется более мощный стабилизатор, при этом планируется использовать его на один или несколько потребителей.
На рис. 2.17 представлена блок-схема включения стабилизатора.
Рис. 2.17. Блок-схема включения стабилизатора
В стабилизатор на вход подводится провод, на другом конце которого установлена вилка, на выход ставится провод, на конце которого устанавливается розетка. В данном случае фаза с нулем роли не играют.
Длину провода устанавливайте нужной и удобной в каждом конкретном случае.
2.6.3. Схема подключения трехфазного стабилизатора
Электрическая схема подключения трехфазного стабилизатора напряжения представлена на рис. 2.18.
Рис. 2.18. Электрическая схема подключения трехфазного стабилизатора напряжения
2.6.4. Контрольно-измерительные приборы и защита от короткого замыкания
Стабилизаторы напряжения серии Orion оснащены цифровым мультиметром с селекторным переключателем фаз для измерения значений выходных фазовых (N-L) и линейных (L1-L2) напряжений. Старшие модели стабилизаторов (мощность свыше 75 кВА) имеют дополнительный амперметр. Для защиты от короткого замыкания и перегрузки по выходу силовые цепи устройств снабжены автоматическими размыкателями, а схемы управления защищены плавкими предохранителями.
На пульте управления стабилизаторов напряжения располагаются три светодиодных индикатора входного фазового напряжения, а также шесть индикаторов, указывающих, какое из возможных выходных напряжений показывает цифровой вольтметр в настоящее время. В случае перегрузки по выходу срабатывает аварийная звуковая сигнализация.
2.6.5. Модели с расширенным диапазоном стабилизации
Существуют следующие стандартные модификации стабилизаторов напряжения, различающиеся допустимым диапазоном изменения входного напряжения: ±15 %, ±20 %, ±25 %, ±30 %, -25 %/+15 %, 35 %/+15 %, -45 %/+15 %. Чем шире диапазон стабилизации, тем больше вес и габариты устройства, а также выше его стоимость.
В табл. 2.4 представлены некоторые популярные модели трехфазных электродинамических стабилизаторов Orion с разными диапазонами изменения выходного напряжения (допуска).
Таблица 2.4. Популярные модели стабилизаторов Orion с разными диапазонами изменения выходного напряжения (допуска)
В табл. 2.5 представлены трехфазные стабилизаторы напряжения с независимой регулировкой по каждой фазе.
Таблица 2.5. Трехфазные стабилизаторы напряжения с независимой регулировкой по каждой фазе
Для наглядного примера стабилизаторы напряжения серии
ORION и их технические характеристики представлены в табл. 2.6.
Таблица 2.6. Стабилизаторы напряжения серии ORION и их технические характеристики
В табл. 2.7 представлены мощные стабилизаторы напряжения серии ORION Y
Таблица 2.7. Технические характеристики мощных стабилизаторов напряжения серии ORION Y
2.7. Преобразователи напряжения для альтернативных источников питания
Устройства, специально выпускаемые для использования в быту, рассчитаны на питание от осветительной сети 220 В 50 Гц переменного тока или (адаптировано) бортовой сети автомобиля (12 В постоянного тока). Именно они являются маломощными потребителями системы энергоснабжения на базе альтернативных (нетрадиционных) источников питания.
Как же быть в ситуациях, когда требуется включить обычный бытовой прибор, требующий напряжения 220 В, если поблизости, кроме относительно мощного автомобильного аккумулятора, нет никаких источников электроэнергии?
Не возить же с собой повсюду бензоэлектрогенератор - громоздкий, тяжелый, который требует запаса топлива, да и время готовности у него, мягко говоря, не маленькое.
Выручат в этих случаях инверторы - преобразователи энергии, превращающие постоянное напряжение 12 В в переменное 220 В (частотой 50 Гц).
Главное условие для их работы - наличие автомобильного аккумулятора достаточно большой емкости (от 10 А/ч и выше). Инверторы с допустимой мощностью потребителей до 2 кВт подключаются с помощью соответствующего разъема к гнезду прикуривателя автомобиля, более мощные модели (свыше 200 Вт) - непосредственно к клеммам АКБ с помощью кабеля большого сечения с аккумуляторными зажимами на конце.
В ранних версиях (первых моделях) инверторах мощный генератор напряжения частотой 50 Гц работал на низкочастотный повышающий трансформатор.
Со вторичной обмотки трансформатора снималось выходное напряжение 220 В. В более поздних версиях (см. рис. 2.13) высокочастотный генератор (частота - от 20 до 100 кГц) работает на импульсный повышающий трансформатор. С выхода трансформатора напряжение выпрямляется, фильтруется и далее уже коммутируется мощными транзисторами с частотой 50 Гц.
Первый тип преобразователя напряжения имеет большие габариты и вес из-за массы низкочастотного трансформатора, но надежен, имеет хорошую перегрузочную способность и ремонтопригодность. Второй - значительно дешевле и легче.
Кроме того, инверторы различаются по форме генерируемого переменного напряжения. Многие из них выдают так называемую "модифицированную синусоиду", скорее напоминающую меандр (рис. 2.19).