Ну, да и нет
,Провалы напряжения и переходные процессы обычно обвиняют поставщика, но это часто несправедливо. Существует много потенциальных причин на месте; например, запуск тяжелых нагрузок может вызвать провалы напряжения, а коммутация индуктивных нагрузок приведет к возникновению переходных процессов.
Должны ли мы обвинять поставщика в падениях напряжения и переходных процессах? (фото кредит: microfluidics.utoronto.ca)
Давайте поговорим о том, как создаются фактические провалы напряжения и переходные процессы и как они влияют на сеть электропитания:
- Провалы напряжения
- Перепады
Провалы напряжения
Тяжелые нагрузки, такие как большие двигатели, тянут очень высокие пусковые токи в течение нескольких секунд, когда ротор ускоряется, вызывая падение напряжения в питающей сети. Это падение напряжения будет намного больше, если проводка не была тщательно оценена для учета величины пускового тока.
Если другое оборудование подается из одного и того же фидера, оно будет подвержено такому же падению напряжения и может потерпеть неудачу в результате.
Рисунок - Запись падения напряжения
Хорошая практика установки - это ключ к решению этой проблемы; большие нагрузки должны иметь специализированные фидеры с соответствующим поперечным сечением назад к точке общей муфты (PCC), чтобы большая нагрузка была отделена от других, более чувствительных нагрузок. Процедуры технического обслуживания должны гарантировать, что это разделение схемы не будет разрушено во время расширения системы.
Современное маломощное электронное оборудование часто определяется как работающее в очень широком диапазоне напряжения питания - действительно, многие устройства, как утверждается, работают в диапазоне от 100 до 250 В без регулировки. Это может ввести в заблуждение. В большинстве аппаратов используется блок питания с переключаемым режимом (SMPS), который один раз на половину цикла потребляет импульсы тока от источника питания для зарядки внутреннего конденсатора. Нагрузка подается через регулятор, разряжая конденсатор, который подзаряжается следующим импульсом питания.
Если заряд на конденсаторе достаточно высок, то стабильный выход по-прежнему будет доступен в течение короткого периода времени при отсутствии подачи. Этот период известен как время удержания, а для устройства высокого качества при номинальном напряжении питания обычно превышает один цикл питания при полной нагрузке.
Однако, поскольку энергия, хранящаяся в конденсаторе, пропорциональна квадрату напряжения питания, 10% -ное снижение напряжения питания приводит к почти 20% -ному снижению накопленной энергии. Более низкие единицы затрат имеют более ограниченное время удержания и могут не обеспечить требуемую нагрузку во время падения напряжения.
В частности, широкие диапазоны напряжения питания могут иметь очень низкое время удержания в нижнем конце диапазона ввода. Важно помнить, что многие компьютерные периферийные устройства, такие как принтеры и коммуникационные модемы, используют этот тип питания.
Если источником электропитания является источник провалов напряжения, необходимо обеспечить регулирование напряжения либо для всего участка, либо для выбранного чувствительного оборудования.
Феррорезонансный трансформатор, известный также как постоянные трансформаторы напряжения, большие вариации входного напряжения приводят к очень малым изменениям выходного напряжения (фото кредит: gettysburgtransformer.com)
Феррорезонансные трансформаторы (рис. Выше), иногда называемые постоянными трансформаторами напряжения, работают с насыщенным сердечником и резонансным контуром для поддержания выходного напряжения при изменении входного напряжения, причем основной ток изменяется для компенсации. Устройство работает удовлетворительно в узком диапазоне выходных нагрузок.
Старые регуляторы переменного трансформатора использовали щетку с приводом от сервопривода вокруг тороидальной обмотки автотрансформатора. Время отклика было медленным - несколько секунд, низкое разрешение управления и высокие требования к обслуживанию.
В современном эквиваленте используется многоканальный трансформатор и твердотельный переключатель, который работает быстро, точно и не требует обслуживания. Трансформатор может быть автотрансформатором, но в этом случае шумоизоляция является плохим, и предпочтительны экранированные трансформаторы с двойной раной.
Важно, чтобы схема управления для таких устройств была истинным RMS-датчиком, в противном случае искажение питания будет неправильно интерпретировано как изменение напряжения.
Вернуться к индексу ↑
Перепады
Переходные процессы чаще всего вызываются переключением индуктивных или емкостных нагрузок. Там, где это возможно, подавление должно подаваться на источник, чтобы предотвратить переходное течение и связь с другими цепями. Когда источник переходного процесса находится за пределами площадки, следует использовать методы подавления, описанные ниже.
Напряжение перенапряжения с колебательным распадом
Маловероятные переходные процессы вряд ли приведут к повреждению, но вызовут шум и могут быть уменьшены путем предоставления линейных фильтров или изолирующих трансформаторов. Типичные линейные фильтры небольшого оборудования (номинал 6 ампер) имеют коэффициенты затухания 22 дБ для дифференциальных сигналов и 8 дБ для синфазных шумов на частоте 150 кГц, поднимаясь до максимума до 70 дБ при 30 МГц.
Изолирующие трансформаторы обеспечивают хорошую шумоизоляцию, обеспечивающую достаточное электростатическое экранирование между обмотками. Доступны одинарные, двойные и тройные экранированные типы с увеличением уровня затухания шума.
Трехфазный изолирующий трансформатор
Переходные процессы могут достигать нескольких тысяч вольт и могут серьезно повредить оборудование, но, к счастью, защита достигается легко и экономично за счет использования переходных подавителей перенапряжений.
Обычно используются варисторы из оксида металла (MOV); эти устройства имеют очень высокое сопротивление при нормальном напряжении, но выше их пробивного напряжения сопротивление становится очень низким, поэтому зажим переходного процесса к напряжению пробоя устройства. Эффект зажима требует
напряжение переходного процесса, которое должно быть сброшено в импедансе питания, поэтому должен протекать высокий переходный ток, и это часто приводит к шумовой связи с соседней проводкой, включая сигнальную и сетевую кабели. По этой причине лучше помещать подавитель вблизи источника проблемы, а не на любое другое устройство, которое может быть затронуто.
Обратите внимание, что переходный процесс не полностью удален, он уменьшается до напряжения пробоя MOV, что, чтобы предотвратить чрезмерно частую работу и удовлетворять производственным допущениям, вероятно, составит около 120% от пика (170% от RMS) напряжение.
Часто оказывается необходимым следить за подавителем с помощью фильтра, чтобы еще более затухать переходный процесс. MOV могут пропускать очень большие токи короткой продолжительности, но, поскольку их возможности по управлению мощностью довольно низки, они не подходят для зажима повторяющихся пиков.
Вернуться к индексу ↑
Ссылка // Электрический дизайн - Руководство по эффективной практике - Ассоциация развития меди