Enhver spenningsomformer er en elektrisk eller elektronisk enhet som kan endre verdien med ønsket verdi. Denne enheten er spesielt etterspurt i situasjoner der det er nødvendig å koble en last med forskjellige spenningsgrader til nettverket. Videre kan de ikke bare senke verdien av denne parameteren, men også øke den.
Prinsipp for drift
Hovedkravet som bestemmer prinsippet for drift av spenningsomformere er muligheten til å overføre nyttig kraft til utgangen med minimale tap (for å sikre maksimal effektivitet). For å gjøre dette bruker de ofte moduler som er økonomiske når det gjelder tap, for eksempel elektroniske omformere. En elektrisk spenningsomformer bygget i henhold til en transformatorkrets er den mest praktiske for å vurdere driftsprinsippet. Essensen av dens funksjon er som følger:
- ved inngangen til enheten kommer potensialet fra en vekselstrømsgenerator eller en lignende strømkilde;
- et signal med samme form er hentet fra transformatorens utgang (fra dens sekundære vikling);
- om nødvendig justeres den vekslende utgangsspenningen først av en spesiell diodenhet, og stabiliseres deretter.
Det er veldig vanskelig å oppnå ønsket effektivitet fra en slik ordning, siden en del av den overførte kraften går tapt i transformatorviklingene (på grunn av varmespredning).
For å oppnå høy effektivitet fra enheten, er nøkkelkretser som opererer i økonomisk modus installert ved transformatorens utgang. Under driften, basert på høyhastighets bytte av transistorer fra lukket tilstand til åpen tilstand, reduseres effekttapene i viklingene betydelig.
Selvinduksjon brukes tradisjonelt i spenningsomformere designet for å fungere med høyspenningsstrømforsyninger. Det realiseres i utgangsferritkjernene med en kraftig avbrudd av strømmen i primærviklingen. Alle de samme transistorer brukes som en slik helikopter, og pulsspenningen oppnådd ved utgangen blir deretter rettet opp. Slike kretser gjør det mulig å oppnå høye potensialer i størrelsesorden flere titalls kV. De brukes i strømkretser av allerede utdaterte katodestrålerør, så vel som i TV-bilderør. I dette tilfellet er det mulig å oppnå god effektivitet (opptil 80%).
Bruksområder
Anvendelsesområdet for spenningsomformere med flere soner er veldig omfattende. De brukes tradisjonelt til følgende formål:
- i lineære enheter for distribusjon og overføring av elektrisitet;
- for å utføre kritiske teknologiske operasjoner som sveising, varmebehandling og lignende;
- når det er nødvendig å levere strøm til belastningskretser innen ulike teknologifelt.
I det første tilfellet økes EMF generert ved kraftverk ved hjelp av disse enhetene fra 6-24 kV til 110-220 kV - i denne formen er det lettere å "kjøre" den langs ledninger over lange avstander. På regionale nettstasjoner sørger allerede andre transformatorenheter for at den reduseres, først til 10 (6,3) kV, og deretter til de vanlige 380 volt.
Ved service på teknologisk utstyr brukes spenningsomformere som elektrotermiske installasjoner eller sveisetransformatorer.
I industrien
Det mest omfattende bruksområdet er levering av kvalitetsmat til følgende industrielle design av forbrukere:
- utstyr som opererer i automatiske kontroll- og overvåkningslinjer;
- telekommunikasjons- og kommunikasjonsenheter;
- et bredt spekter av elektriske måleinstrumenter;
- spesielt radio- og fjernsynsutstyr og lignende.
En spesiell funksjon utføres av de såkalte "isolasjon" -transformatorene som brukes til å isolere lastlinjene fra høyspenningsinngangen.
Siden slike omformere "spiller en hjelperolle", har de oftest lav effekt og relativt små dimensjoner.
I hverdagen, medisin og forsvarsindustri
Spenningsomformere er mye brukt i hverdagen. De fleste strømforsyningene som brukes til å lade husholdningsapparater, samt mer komplekse enheter som:
- Overspenningsvern;
- omformere;
- overflødige strømforsyninger osv.
Disse enhetene er mest etterspurt innen medisin, den militære sfæren, så vel som innen energi og vitenskap. I disse næringene stilles det spesielt "strenge" krav til dem angående kvaliteten på den konverterte spenningen ("renhet" til sinusformen, for eksempel).
Fordeler og ulemper
Fordelene med spenningsomformere inkluderer:
- muligheten til å kontrollere parametrene til utgangssignalet - konvertere den variable verdien til en konstant verdi ved hjelp av prinsippet om frekvensomforming;
- tilgjengeligheten av et alternativ for å bytte inngangs- og utgangskretser (varierende spenningsamplitude);
- tillatelse til å justere nominelle verdier for en bestemt belastning;
- kompaktiteten og enkelheten til utformingen av husholdningsomformere, som ofte produseres i modulær eller veggmontert design;
- lønnsomhet (ifølge produsentens uttalelser når effektiviteten 90%);
- brukervennlighet og allsidighet;
- muligheten for å overføre strøm over lange avstander og sikre drift av spesielt kritiske næringer.
Ulempene inkluderer høye kostnader og lav motstandsdyktighet mot fuktighet (med unntak av modeller designet spesielt for arbeid under høy luftfuktighet).
Varianter av omformere
- spesielle enheter for hjemmet;
- høyspennings- og høyfrekvent utstyr;
- transformatorfri og inverter puls enheter;
- DC spenningsomformere;
- justerbare enheter.
Denne kategorien elektroniske enheter inkluderer strøm-til-spenningsomformere.
Hjemmeutstyr
En vanlig bruker blir stadig møtt med denne typen konverteringsenheter, siden de fleste modeller av moderne teknologi har en innebygd strømforsyning. Avbruddsfri strømforsyning (UPS) med innebygd batteri tilhører samme klasse.
I noen tilfeller er husholdningsomformere laget i henhold til en dobbel ring (inverter) ordning.
På grunn av en slik konvertering fra en likestrømskilde (for eksempel batteri) er det mulig å oppnå en vekselspenning med en standardverdi på 220 volt ved utgangen. Et trekk ved elektroniske kretser er muligheten til å oppnå et rent sinusformet signal med konstant amplitude ved utgangen.
Justerbare enheter
Disse enhetene er i stand til verdien av utgangsspenningen og øker den. I praksis er det oftere enheter som lar deg jevnlig endre den reduserte verdien av utgangspotensialet.
Det klassiske tilfellet er når 220 volt virker på inngangen, og en justerbar konstant spenning på 2 til 30 volt oppnås ved utgangen.
Enheter med finjustering av utdata-parameteren brukes tradisjonelt til å teste måleinstrumenter og digitale måleinstrumenter i moderne forskningslaboratorier.
Transformerløse enheter
Transformerless (inverter) enheter er bygget på et elektronisk prinsipp som involverer bruk av en separat kontrollmodul. En frekvensomformer brukes som en mellomledd i dem, som bringer utgangssignalet til et skjema som er praktisk for utbedring. I moderne prøver av inverterutstyr installeres ofte programmerbare mikrokontrollere, noe som betydelig øker kvaliteten på konverteringskontrollen.
Høyspenningsenheter er representert av stasjonstransformatorene som allerede er beskrevet, som øker og reduserer den overførte spenningen i de ønskede forhold.
Når de overfører energi gjennom høyspentledninger og påfølgende transformasjon, prøver de å redusere tapene i watt til et minimum.
Denne klassen inkluderer også enheter som genererer et signal for å kontrollere strålen i et TV-rør (kinescope).
