Mabadiliko ya ghafla na makubwa ya voltage ya AC kwenye mtandao husababisha utendakazi usio thabiti wa vifaa vya kielektroniki na vifaa vya nyumbani vya umeme. Katika hali mbaya, mawimbi kama hayo yanaweza kusababisha uharibifu wa umeme na kushindwa. Katika kesi hii, matumizi ya vidhibiti vya voltage ya usambazaji wa nguvu ni muhimu. Kwa kuongezeka, watumiaji wanachagua vidhibiti vya umeme vya inverter kwa nyumba.
Muhtasari wa Vidhibiti vya Voltage
Vidhibiti vya umeme vya laini ya AC vimebadilika kihistoria kwa kutumia miundo mbalimbali ya saketi. Kwa sasa, kuna aina kadhaa za vidhibiti:
- vidhibiti vya relay voltage;
- vidhibiti vya umeme vya servo;
- thyristor ya kielektroniki au triacvidhibiti;
- vidhibiti vya voltage ya inverter.
Kiwango cha nishati cha pato cha vidhibiti vya relay hubadilishwa kwa hatua kwa kubadili vilima vya kibadilishaji kikuu cha umeme kwa miunganisho ya relays zenye nguvu za kielektroniki. Usahihi wa utulivu unatambuliwa na idadi ya vilima vilivyobadilishwa. Kunaweza kuwa na vilima vile 5 hadi 10. Wakati wa kubadili kutoka kwa upepo mmoja hadi karibu, voltage ya pato hubadilisha thamani yake kwa takriban (15-20) V.
Katika vidhibiti vya kielektroniki, kiendeshi cha servo cha DC husogeza brashi ya grafiti ya kikusanyaji cha sasa kwenye zamu za kujipinda kwa kibadilishaji kiotomatiki. Thamani ya ishara ya kudhibiti inategemea tofauti kati ya voltage ya pembejeo na voltage ya kumbukumbu inayolingana na 220 V. Tofauti inapoondolewa, kifaa cha kudhibiti servo motor huingia kwenye hali ya kufuatilia.
Katika vidhibiti vya kielektroniki, ubadilishaji wa vilima vya transfoma vinavyotumiwa na vianzishaji hudhibitiwa na kidhibiti.
Kipimo cha kubadilishia kinaundwa kwa sehemu tatu za semiconductor au thyristors. Uendeshaji wa kidhibiti hubainishwa na programu iliyosakinishwa katika kiwanda cha bidhaa.
Kanuni ya utendakazi wa kidhibiti kibadilishaji kigeuzi
Uendeshaji wa kiimarishaji cha kibadilishaji volteji inategemea kanuni ya ubadilishaji mara mbili. Kwanza, voltage ya pembejeo ya AC inabadilishwa kuwa DC, na kisha uongofu wa inverse unafanywa. Kuhakikisha pato la kifaa ni thabitivoltage mbadala 220 V inafanywa na umeme wa vidhibiti vya voltage ya inverter.
Haina transfoma kubwa ya nishati. Muundo wa vidhibiti ni pamoja na vifaa vifuatavyo vya kielektroniki:
- kichujio cha LC cha mtandao wa kuingiza;
- semiconductor diode full-wave rectifier;
- kifaa cha kusahihisha kipengele cha nguvu;
- kizuizi cha vifungashio vya kuhifadhi;
- kigeuzi cha kubadilisha fedha;
- kiendesha saa ya quartz ya masafa thabiti;
- chujio cha kutoa pasi ya juu;
- kidhibiti microprocessor.
Kichujio cha njia kuu ya kuingiza sauti hutumika kuondoa ukatizaji wa masafa ya juu na kulainisha mwendo mfupi wa volteji ya mtandao mkuu. Rectifier inabadilisha voltage mbadala ndani ya moja kwa moja, sehemu ya nishati ya umeme ambayo huhifadhiwa kwenye block ya capacitors electrolytic yenye uwezo mkubwa. Ni vyanzo mbadala vinavyoanza kutumika iwapo voltage ya mtandao mkuu itaharibika au kuzimwa kwake kwa muda mfupi.
Kazi ya kirekebishaji ni kurekebisha nishati inayochukuliwa kutoka kwa mtandao, ili kuzuia upakiaji mwingi wa kiimarishaji wakati wa uendeshaji wake. Inverter-converter hurejesha voltage ya AC kutoka kwa DC. Kwa sababu ya ushiriki wa oscillator ya quartz katika operesheni yake, voltage ya pato ina fomu ya sinusoid safi na mzunguko wa 50 Hz na hitilafu isiyozidi 0.5%.
Kidhibiti hudhibiti utendakazi wa saketi za uimarishaji wa volteji ya pato na kutathmini hali ya vitalu mahususivifaa vilivyo na utoaji wa matokeo kwa vipengele vya kuonyesha. Inatoa amri za kuzima kiotomatiki utendakazi wa kidhibiti endapo thamani ya voltage ya ingizo itapita zaidi ya safu ya udhibiti iliyobainishwa na sifa za kiufundi.
Vipimo vya vidhibiti
Wakati wa kuchagua mtandao wa nyumbani wa kidhibiti kiimarishaji voltage ya AC, tahadhari kubwa inapaswa kulipwa kwa sifa zake kuu za kiufundi, ambazo ni pamoja na zifuatazo:
- nguvu ya juu zaidi inayokubalika ya upakiaji ambayo kidhibiti kinaweza kutoa huku kikidumisha vigezo vya ubora wa volteji kuu;
- kubadilika-badilika kwa voltage ya mtandao mkuu unaoruhusiwa, ambapo volteji kwenye pato la kiimarishaji huhifadhi thamani yake, kwa kuzingatia mahitaji ya viwango vya ubora;
- kasi ya kusawazisha, ambayo huamua muda wa kujibu wa kidhibiti kwa mabadiliko ya muda mfupi ya kubadilisha haraka ya voltage ya mtandao mkuu ili kuweka voltage ya pato bila kubadilika;
- umbo la mawimbi ya pato, linalokaribia sinusoid;
- usahihi wa vigezo vya voltage vilivyoimarishwa;
- kiwango cha ulinzi kinachobainisha uwezo wa kiimarishaji kufanya kazi katika hali ya joto kali na viwango vya juu vya unyevu;
- kipengele cha umbo ambacho huamua vipimo vya kiimarishaji;
- Kiwango cha mwingiliano kilichoundwa na kifaa kwa vifaa vinavyozunguka.
Kipengele cha ziada kinachoathiri uchaguzi wa kiimarishaji kinaweza kuwa kuwepo kwa vipengele vya viashirio vya kuona na kuashiria.
Inapaswa kumfahamisha mtumiaji kikamilifu kuhusu thamani za ingizo na vigezo vilivyoimarishwa na kuonya kuhusu kutokea kwa hali mbaya.
Vipengele vya vidhibiti vya inverter
Kutokuwepo kwa transfoma kubwa za ferromagnetic na muundo changamano wa vilima ndani yake kumerahisisha sana muundo. Vidhibiti vya voltage ya inverter hazina sehemu zinazohamia za anatoa za servo, ambazo hazihitaji matengenezo yao ya mara kwa mara wakati wa operesheni na hufanya uendeshaji wa vidhibiti karibu kimya. Vifaa vya IGBT au MOSFET vya semicondukta vilivyotengenezwa kwa teknolojia ya kisasa vinatumika kama vipengele vya nishati.
Matumizi ya jenereta za saa ya quartz hukuruhusu kupata volteji ya pato, ambayo umbo lake linakaribia sine safi. Suluhisho za mzunguko hukuruhusu kurekebisha sura isiyofaa ya voltage ya mains ya pembejeo. Vitendaji vyote vinadhibitiwa na kidhibiti kidogo.
Utendaji wa kibadilishaji kiimarishaji
Mfumo na usuluhishi wa kiufundi unaotekelezwa katika vidhibiti vya voltage ya inverter huwezesha kuzalisha bidhaa zilizokamilishwa, ambazo utendakazi wake hutofautiana kwa kiasi kikubwa na ule wa aina nyingine za vidhibiti kwa bora. Watengenezaji wakuu wa ndani na nje huunda mistari ya bidhaa iliyoundwa kwa viwango tofauti vya nguvu vya watumiaji. Wanaanza kutoka 300 VA. Kidhibiti cha kibadilishaji cha umeme cha kW 10 (kVA) sio cha mwisho katika mfululizo huu.
Kuhusu viashirio vingine. Vidhibiti vya voltage ya inverter na ubadilishaji mara mbili hudumisha voltage iliyoimarishwa ya 220 V kwenye pato na kupotoka kwa si zaidi ya 1% na mabadiliko katika voltage ya mtandao katika aina mbalimbali za 90-310 V. Hitilafu ya kusoma mzunguko hauzidi 0.5%. Kasi ya utulivu iko katika kiwango cha 10 ms, ambayo itaruhusu matumizi ya vyombo vya kupimia kwa usahihi kama mzigo. Katika kesi hii, ukandamizaji kamili wa kelele ya msukumo hufanywa.
Hitimisho
Vidhibiti vya kibadilishaji volti vinashinda soko la vidhibiti mtandao hatua kwa hatua. Baada ya kusoma nyenzo za kifungu hicho, wasomaji wataelewa kuwa hii inastahili. Ufumbuzi wa kiufundi na mzunguko unaotumiwa katika bidhaa hizo hufanya iwezekanavyo kufikia utendaji ambao hauwezi kupatikana kwa aina nyingine za utulivu. Bei yao inayopungua hatua kwa hatua huhalalisha manufaa ambayo watumiaji wa vifaa hivyo hupokea baada ya kuvinunua.
