Глоссарий Руководства по спецификациям кондиционеров питания

Спецификации стабилизаторов напряжения и регуляторов напряжения могут сбивать с толку. Приведенное ниже краткое изложение типичной терминологии стабилизаторов напряжения ориентировано на регуляторы напряжения и устройства компенсации провалов напряжения, хотя многие из тех же терминов применимы и к другим технологиям, таким как источники бесперебойного питания (ИБП), динамические восстановители напряжения (DVR) и т. д.

Воспользуйтесь ссылками ниже, чтобы перейти к интересующей теме

Автоматический выключатель

Эта функция обеспечивает защиту от коротких замыканий и перегрузок по току для стабилизатора напряжения, а также оборудования и проводки после кондиционера, независимо от событий, происходящих до него.

Продолжительность коррекции

Продолжительность коррекции — это период времени, в течение которого кондиционер питания может продолжать корректировать событие, связанное с качеством электроэнергии. Стабилизаторы напряжения, которые полагаются на накопление энергии (например, конденсаторы, батареи, маховики) в качестве основного средства кондиционирования, могут быть не в состоянии обеспечить коррекцию событий, которые длятся более нескольких циклов или секунд, или если несколько серьезных событий происходят в быстрой последовательности. Стабилизаторы напряжения, которые не полагаются на накопление энергии, обычно обеспечивают неограниченное время коррекции.

Там, где просадки и пониженное напряжение обычно составляют более 92 % случаев проблем с питанием, перебои составляют менее 4 % таких проблем.

Эффективность

Эффективность — это просто мощность, выходящая из блока, деленная на мощность, поступающую в блок, обычно выражаемая в процентах.

Все регуляторы напряжения и стабилизаторы напряжения «потребляют» энергию в процессе выполнения своей задачи. Обычно это потребление выражается в виде потерь в компонентах (например, в трансформаторах), где потерянная электрическая энергия преобразуется в механическую энергию в виде тепла или движения (вибрации). Эффективность может работать в диапазоне от менее 50% до 99%. КПД большинства блоков относительно постоянен во всем диапазоне нагрузки, однако блоки на основе феррорезонансных трансформаторов, как правило, имеют КПД, который очень быстро падает в точках ниже полной нагрузки.

Эффективность может быть одним из наиболее часто упускаемых из виду параметров при выборе регулятора напряжения или стабилизатора напряжения. Быструю оценку стоимости различий в эффективности можно получить, умножив размер блоков в кВА на разницу в эффективности на 7. Результатом будет приблизительная разница в годовой стоимости энергии в долларах. Например, для блоков мощностью 25 кВА с разницей в эффективности в 3% блок с более низким КПД будет стоить примерно на 5 киловатт больше в год из-за дополнительного энергопотребления.

Электронный байпас

Во многих стабилизаторах напряжения при возникновении неисправности стабилизатор отключается, и питание нагрузки теряется. Для критически важных и других приложений это неприемлемый вариант. Электронный байпас позволяет стабилизатору напряжения продолжать подавать нерегулируемую мощность на нагрузку даже в случае отказа компонента. Электронный байпас не только не отключает нагрузку, но и защищает нагрузку в случае выхода из строя компонента стабилизатора напряжения. Для некоторых типов стабилизаторов напряжения отказ или неисправность компонента может привести к потенциально опасным выходным напряжениям, посылаемым на нагрузку.

Устранение неисправностей и перегрузочная способность

Это мера способности блока выдерживать уровни тока, превышающие номинальный ток, без кратковременного или длительного износа или повреждения. Многие электрические устройства, такие как двигатели, магниты, трансформаторы и т. д., требуют большого притока тока при запуске (пусковой ток). «Типичный» двигатель переменного тока имеет пусковой ток от 500 до 1000% нормального тока, который достигает пика за несколько циклов, а затем спадает до нормального уровня в течение 10–30 циклов. Стабилизаторы напряжения с номиналом 1000 % за 1 цикл могут оказаться не лучшим выбором для промышленных или коммерческих приложений с частыми или большими пусковыми токами. Для этого измерения, чем выше процентное значение и чем дольше время на этом процентном значении, тем лучше блок должен выдерживать приложения с высоким пусковым током.

Устранение неисправностей связано с перегрузочной способностью, поскольку обе они описывают способность кондиционера работать в течение некоторого периода времени при уровнях тока, превышающих номинальные параметры устройства. Если кондиционер питания не может пропускать достаточный ток без срабатывания или выключения, нижестоящее оборудование и защитные устройства могут быть не в состоянии «сбросить» или перезагрузить себя, что создает раздражающую эксплуатационную проблему.

Гармоническое искажение

Это искажение формы сигнала напряжения стабилизатором напряжения (что делает его зубчатым, а не гладким). Чем меньше искажений добавлено, тем лучше.

Регуляторы напряжения, которые работают путем переключения ответвлений (переключение ответвлений), особенно электронные регуляторы напряжения, могут вызывать явление, известное как «зазубрины». Если форма волны не равна нулю (точка, в которой она пересекает горизонтальную ось), когда регулятор переключает отводы, то форма волны выходного напряжения будет искажена.

Импеданс

Импеданс - это сопротивление потоку электронов в цепи переменного тока в зависимости от сопротивления, емкости и индуктивности цепи. Импеданс в цепи переменного тока аналогичен сопротивлению в цепи постоянного тока. Даже простые проволочные проводники обладают свойствами сопротивления и индуктивности, которые влияют на импеданс цепи переменного тока.

Входное напряжение

Стандартные предложения по входному напряжению. Также см. Шаг вниз-Шаг вверх.

Регулировка выхода

Процентное отклонение выше или ниже номинального (или номинального) выходного напряжения, когда входное напряжение находится в пределах входного диапазона. Другими словами, это мера того, насколько точным или точным будет выходное напряжение. Меньшие числа означают более точное регулирование. Выходная регулировка ±3% находится в допустимых пределах, требуемых для подавляющего большинства электрических устройств. Для специальных применений, таких как лабораторные испытания или калибровка, может быть более желательной регулировка выходного сигнала ±1,5% или меньше. Для номинального выходного напряжения 208 В регулировка выходного напряжения ±3% соответствует диапазону от 214 до 202 В.

У многих регуляторов напряжения будет прямая зависимость между входным диапазоном и выходной регулировкой. Когда выходное регулирование становится меньше, входной диапазон также будет уменьшаться. Это связано с тем, что у производителей будет фиксированное количество точек или ответвлений, в которых можно производить изменения выходного напряжения. Чтобы уменьшить процент регулирования выхода без уменьшения входного диапазона, необходимо добавить больше ответвлений. Это становится нестандартным и более дорогим дизайном.

Фаза

Наличие однофазных и трехфазных моделей переменного тока.

Время отклика

Высокий импеданс может оказать существенное влияние на качество электроэнергии, поскольку он напрямую влияет на напряжение как функцию протекающего тока. Например, устройство, потребляющее 1 А в цепи с импедансом 1 Ом и источником 100 В, увидит 99 В. Если это же устройство потребляет 10 А, оно увидит только 90 В. То же устройство в цепи с импедансом 0,1 Ом увидит 99,9 и 99 В при рисовании 1 и 10 А соответственно. Цепь или система с низким импедансом считается «жестче», чем ее аналог с высоким импедансом, потому что напряжение меньше изменяется в зависимости от тока.

Независимая фазовая регулировка

В трехфазных приложениях уровень входящего напряжения каждой фазы часто несимметричен (например, фаза A = 440 В, фаза B = 469 В, фаза C = 453 В). Этот дисбаланс может привести к тому, что многие электрические устройства, такие как двигатели, будут работать неэффективно, что, в свою очередь, приведет к их работе при более высоких температурах и преждевременному износу. Устройства с независимой регулировкой фаз обеспечивают гораздо более точное регулирование напряжения и более высокий уровень защиты, чем устройства, в которых предполагается, что фазные напряжения сбалансированы.

Входной диапазон

Процентное отклонение выше и ниже номинального (или номинального) входного напряжения, которое может быть скорректировано в пределах указанного выходного регулирования. Другими словами, это мера того, насколько сильно входное напряжение может отличаться от того, каким оно должно быть. Чем больше «разброс», тем лучше (например, от +10% до -25% обеспечивает более широкий диапазон входного напряжения, чем ±10%). Для номинального входного напряжения 480 В диапазон входного напряжения от +10 % до -25 % соответствует диапазону от 528 В до 360 В.

Это время, которое требуется блоку, чтобы отреагировать на отклонения входящего напряжения. Чем короче время, тем лучше блок удерживает напряжение в пределах диапазона регулирования выхода.

Есть еще один термин, «время коррекции», который также может встречаться в спецификациях. Это время, которое требуется устройству для регулировки выходного напряжения в пределах диапазона регулирования выхода после того, как устройство начало реагировать.

Общее время, которое требуется устройству для исправления ситуации с низким или высоким напряжением, равно времени отклика плюс время коррекции.

Электронные регуляторы напряжения настолько быстры, что время отклика и время коррекции часто используются взаимозаменяемо. С другой стороны, механические регуляторы напряжения имеют время срабатывания, аналогичное времени отклика электронных блоков, но их медленное время коррекции (измеряемое в секундах) действительно является ограничивающим фактором.

Размер (кВА)

Доступные размеры кВА. См. Расчет мощности кВА.

Изоляция линии

Изоляция линии — это электрическое разделение входящей и исходящей мощности через изолирующий трансформатор. Эти трансформаторы уменьшают шум и переходные процессы, которые могут присутствовать во входящей мощности. Эффективность блоков, использующих развязывающий трансформатор, обычно на 2–3 процентных пункта ниже, чем у блоков, не обеспечивающих изоляцию линии.

Нагрузка

Устройство или совокупность устройств, получающих энергию от электрической системы, называется нагрузкой. Нагрузка может состоять из активных (двигатель, преобразователь частоты и т. д.) или пассивных (резистор, индуктор, конденсатор и т. д.) компонентов. См. также Коэффициент мощности.

Коэффициент мощности нагрузки

Такие устройства, как трансформаторы и двигатели, требуют энергии для поддержания магнитных полей для выполнения своих функций. Эта так называемая «реактивная» (кВар) мощность поступает в устройство и выходит из него, но на самом деле не потребляется для выполнения работы. Потребляемая мощность называется «действительной» (кВт) мощностью и представляет собой векторную сумму реактивной и активной мощности. называется «полной» (кВА) мощностью. Коэффициент мощности (PF) представляет собой отношение активной мощности к полной мощности. Термины «опережающий» и «отстающий» относятся к реактивной мощности, потребляемой или потребляемой устройством.

В реальном мире опережающие коэффициенты мощности встречаются редко. Для отдельных устройств отстающие коэффициенты мощности обычно могут находиться в диапазоне от 0,4 до 0,99. Что касается стабилизаторов напряжения, обычно требуется ограничение коэффициента мощности нагрузки, если устройство не будет работать или реагировать должным образом, если коэффициент мощности слишком низкий. Если коэффициент мощности существующих или будущих защищаемых устройств хорошо известен, лучше всего выбирать стабилизаторы напряжения без (или с минимальными) ограничениями коэффициента мощности нагрузки.

Минимальная нагрузка

Стабилизаторы напряжения часто используются для защиты цепей с несколькими нагрузками. Если для правильной работы стабилизатора напряжения требуется минимальная нагрузка, необходимо позаботиться о координации включения и выключения отдельных нагрузок.

Шумоподавление

Шумоподавление (уменьшение) является общей характеристикой стабилизаторов напряжения. Снижение электрического шума измеряется в децибелах (дБ). db представляет собой логарифмическое отношение интенсивности или, в случае электрического шума, амплитуды одного уровня шумового напряжения к другому. Например, уменьшение шума на 40 дБ означает, что входящий шум уменьшается в 10 000 раз.

Существует два типа пониженного шума: общий режим и нормальный режим.

Синфазный шум существует между землей и нейтралью. Электронные устройства наиболее чувствительны к синфазному шуму. Экранированный изолирующий трансформатор очень эффективно снижает синфазный шум.

Шум нормальной (или поперечной) моды существует между «горячими» линиями и нейтралью. Шум в нормальном режиме, как правило, также снижается с помощью экранированного изолирующего трансформатора.

Рабочая частота

Регуляторы напряжения и стабилизаторы напряжения бывают 50 или 60 Гц (частота) или, в некоторых небольших устройствах, двухчастотные (и 50, и 60 Гц). США, Канада, Мексика, Пуэрто-Рико, Южная Корея, Тайвань и Филиппины используют 60 Гц. Европа, большая часть Азии, Африки и Австралии используют частоту 50 Гц. Страны Латинской Америки и Карибского бассейна представляют собой смесь 50 и 60 Гц, в зависимости от страны. Некоторые страны, такие как Япония, Саудовская Аравия и Бразилия, используют оба варианта.

В большинстве развитых стран электрическая частота очень мало отклоняется от стандарта. Отклонение в полпроцента будет считаться необычным. По этой причине рабочая частота кондиционера обычно не имеет значения. В странах с очень нестабильными электрическими системами или при использовании стабилизатора напряжения за генератором частота работы может стать проблемой. Большинство стабилизаторов напряжения не корректируют частоту. Если требуется коррекция частоты, она обычно выполняется отдельно перед стабилизатором напряжения.

Ехать через

Термин «прохождение» в общем использовании относится к способности устройства корректировать или противостоять определенному типу проблемы с качеством электроэнергии. Как правило, проход используется в сочетании с провисаниями или прерываниями. Также см. Продолжительность коррекции.

Снаббер

Демпфер — это особый тип фильтра, который блокирует высокочастотные переходные процессы высокого напряжения, которые обычно не обрабатываются другими средствами стабилизатора напряжения.

Подавление перенапряжения

Подавление скачков напряжения обеспечивает защиту кондиционера питания и нижестоящего оборудования от больших «бросков» напряжения, которые могут произойти во время переходных процессов в системе, таких как удары молнии или неисправность передающего/распределительного оборудования. Подавление скачков напряжения часто достигается с помощью металлооксидных варисторов (MOV), оксида цинка или конденсаторов перенапряжения.

Технологии

Моторизованные регулируемые трансформаторные блоки используют двигатели для физического перемещения или переориентации оборудования внутри блока для регулирования выходного напряжения. Эти устройства могут обеспечивать очень точную регулировку и хорошую перегрузочную способность, но имеют очень медленное время отклика и, как и все механические системы, требуют регулярного технического обслуживания или ремонта. Электронные переключатели ответвлений обеспечивают хорошее регулирование, очень быстрое время отклика и не имеют движущихся частей, но некоторые (не все) устройства имеют очень плохую перегрузочную способность.