Nguyên lý hoạt động và Phân loại máy ổn áp [Bạn cần biết]

Để chọn mua máy ổn áp đúng nhu cầu và chi phí của mình, trước tiên khách hàng cần nắm các thông tin cơ bản của nó. Bài viết này, Hải Minh xin chia sẻ kiến thức về nguyên lý hoạt động cũng như các loại máy ổn định điện hiện có trên thị trường.

Bộ ổn áp có nguyên lý hoạt động thế nào?

Máy ổn định điện áp hoạt động theo nguyên lý thực hiện các thao tác Buck và Boost. Trong một bộ ổn áp, việc điều chỉnh điện áp từ trên và dưới các điều kiện điện áp được thực hiện thông qua hai hoạt động thiết yếu là hoạt động tăng và giảm. Các hoạt động này có thể được thực hiện bằng tay bởi các công tắc hoặc tự động thông qua các mạch điện tử. Nếu điều kiện hoạt động tăng làm tăng điện áp đến mức định mức trong khi hoạt động buck làm giảm mức điện áp trong điều kiện quá điện áp.

Vấn đề ổn định liên quan đến việc thêm hoặc bớt điện áp đến và từ nguồn cung cấp chính. Để thực hiện bộ ổn định sử dụng một máy biến áp được kết nối trong các cấu hình khác nhau với rơle chuyển mạch. Một số bộ ổn áp điện sử dụng máy biến áp có vòi trên cuộn dây để cung cấp các hiệu chỉnh điện áp khác nhau trong khi bộ ổn định servo sử dụng biến áp tự động để có phạm vi hiệu chỉnh rộng.
Để hiểu khái niệm này, chúng ta hãy xem xét biến áp bước xuống đơn giản ở mức 230 / 12V và kết nối của nó với các hoạt động này được đưa ra dưới đây.
Hình ảnh trên minh họa cấu hình tăng cường trong đó cực tính của cuộn thứ cấp được định hướng theo cách mà điện áp của nó được thêm trực tiếp vào điện áp sơ cấp. Do đó, trong trường hợp trong điều kiện điện áp, máy biến áp (cho dù có thể thay đổi vòi hoặc tự động chuyển đổi) được chuyển đổi bằng rơle hoặc công tắc trạng thái rắn sao cho các vôn bổ sung được gắn vào điện áp đầu vào.
Trong hình trên, máy biến áp được kết nối theo cấu hình xô, trong đó cực của cuộn thứ cấp được định hướng theo cách sao cho điện áp của nó trừ khỏi điện áp sơ cấp. Mạch chuyển mạch chuyển kết nối đến tải sang cấu hình này trong điều kiện quá điện áp.
Hình trên cho thấy hai gian đoạn của bộ ổn định điện áp sử dụng hai rơle để cung cấp nguồn AC không đổi cho phụ tải trong quá điện áp và trong điều kiện điện áp. Bằng cách chuyển đổi các rơle, buck và các hoạt động tăng cường cho hai dao động điện áp cụ thể (ví dụ, một là dưới điện áp, ví dụ 195V và một khác cho quá điện áp, giả sử là 245V) có thể được thực hiện.
Trường hợp khai thác các bộ ổn định điện áp loại máy biến áp, các vòi khác nhau được chuyển đổi dựa trên lượng điện áp tăng hoặc xô cần thiết. Nhưng, trong trường hợp bộ ổn định loại máy biến áp tự động, động cơ (động cơ servo) được sử dụng cùng với tiếp điểm trượt để có được điện áp tăng hoặc buck từ máy biến áp tự động vì nó chỉ chứa một cuộn dây.

>> Tin liên quan:

• Máy ổn áp tiếng Anh là gì? Vì sao cần sử dụng bộ ổn định điện?

• Cách chọn mua ổn áp cho [Gia Đình]

Phân loại ổn áp, bạn cần phải biết

• Ổn áp điều khiển kiểu Servo

Bộ ổn áp servo (hoạt động trên cơ chế phục vụ còn được gọi là phản hồi âm) và tên cho thấy nó sử dụng mô tơ servo để cho phép hiệu chỉnh điện áp. Loại này chủ yếu được sử dụng cho độ chính xác điện áp đầu ra cao, thường là ± 1% với thay đổi điện áp đầu vào lên đến ± 50%. Hình dưới đây cho thấy mạch bên trong của bộ ổn định servo kết hợp động cơ servo, biến áp tự động, biến áp tăng áp buck, trình điều khiển động cơ và mạch điều khiển là các thành phần thiết yếu.
Ổn áp gia đình, công nghiệp điều khiển kiểu Servo có một đầu của máy biến áp tăng áp buck được kết nối với vòi cố định của máy biến áp tự động, trong khi đầu còn lại được kết nối với cánh tay di chuyển được điều khiển bởi mô tơ servo. Cuộn thứ cấp của biến áp buck boost được kết nối nối tiếp với nguồn cung cấp đến, không gì khác ngoài đầu ra ổn định.

Mạch điều khiển điện tử phát hiện sự sụt áp và tăng điện áp bằng cách so sánh đầu vào với nguồn điện áp tham chiếu tích hợp. Khi mạch tìm thấy lỗi, nó vận hành động cơ lần lượt di chuyển cánh tay trên bộ truyền tự động. Điều này có thể cung cấp nguồn chính cho máy biến áp tăng cường sao cho điện áp trên thứ cấp phải là đầu ra điện áp mong muốn. Hầu hết các bộ ổn áp servo sử dụng vi điều khiển nhúng hoặc bộ xử lý cho mạch điều khiển để đạt được điều khiển thông minh.
Các ổn áp này có thể là loại cân bằng một pha, ba pha hoặc ba pha không cân bằng. Trong loại một pha, một động cơ servo được ghép nối với biến áp biến đổi đạt được hiệu chỉnh điện áp. Trong trường hợp loại cân bằng ba pha, động cơ servo được ghép với ba máy biến áp tự động sao cho đầu ra ổn định được cung cấp trong quá trình dao động bằng cách điều chỉnh đầu ra của máy biến áp. Trong một loại ổn áp servo không cân bằng, ba động cơ servo độc lập kết hợp với ba máy biến áp tự động và chúng có ba mạch điều khiển riêng biệt.
Có nhiều ưu điểm khác nhau khi sử dụng bộ ổn áp servo so với bộ ổn áp loại rơle. Một số trong số này là tốc độ hiệu chỉnh cao hơn, độ chính xác cao của đầu ra ổn định, có khả năng chịu được dòng điện xâm nhập và độ tin cậy cao. Tuy nhiên, những điều này đòi hỏi phải bảo trì định kỳ do sự hiện diện của động cơ.

• Ổn áp tĩnh

Bộ ổn định điện áp tĩnh không có bất kỳ bộ phận chuyển động nào như một cơ chế động cơ servo trong trường hợp bộ ổn định servo. Nó sử dụng mạch chuyển đổi điện tử công suất để đạt được điều chỉnh điện áp thay vì variac trong trường hợp các chất ổn định thông thường. Có thể tạo ra độ chính xác cao hơn và điều chỉnh điện áp tuyệt vời bằng các bộ ổn định này so với các bộ ổn định servo, và thông thường quy định là ± 1%.

Về cơ bản, nó bao gồm biến áp buck boost, bộ chuyển đổi nguồn IGBT (hoặc bộ chuyển đổi AC sang AC) và bộ vi điều khiển, bộ vi xử lý hoặc bộ điều khiển dựa trên DSP. Bộ chuyển đổi IGBT được điều khiển bằng bộ vi xử lý tạo ra lượng điện áp thích hợp bằng kỹ thuật điều chế độ rộng xung và điện áp này được cung cấp cho sơ cấp của biến áp tăng cường buck. Bộ chuyển đổi IGBT tạo ra điện áp theo cách có thể ở pha hoặc 180 độ so với điện áp đường dây pha, để thực hiện cộng và trừ điện áp trong quá trình dao động.
Bất cứ khi nào bộ vi xử lý phát hiện sự sụt áp, nó sẽ gửi các xung PWM đến bộ chuyển đổi IGBT để nó tạo ra điện áp bằng với mức sai lệch so với giá trị danh nghĩa. Đầu ra này cùng pha với nguồn cung cấp đến và được cung cấp cho sơ cấp của biến áp buck boost. Vì cuộn thứ cấp được kết nối với đường dây đến, điện áp cảm ứng sẽ được thêm vào nguồn cung cấp đến và điện áp được điều chỉnh này được cung cấp cho tải.
Tương tự, sự tăng điện áp làm cho mạch vi xử lý gửi các xung PWM theo cách mà bộ chuyển đổi sẽ tạo ra một điện áp lượng lệch, lệch pha 180 độ với điện áp đến. Điện áp này ở thứ cấp của biến áp tăng cường buck bị trừ khỏi điện áp đầu vào để thực hiện thao tác buck.
Loại này rất phổ biến so với các bộ ổn áp thay đổi và điều khiển bằng servo vì có nhiều ưu điểm như kích thước nhỏ gọn, tốc độ hiệu chỉnh rất nhanh, điều chỉnh điện áp tuyệt vời, không cần bảo trì do không có bộ phận chuyển động, hiệu quả cao và độ tin cậy cao.

• Ổn áp Rơle

Đây là loại điều chỉnh điện áp được thực hiện bằng cách chuyển đổi các rơle để kết nối một trong số các vòi của máy biến áp với phụ tải (như cách đã thảo luận ở trên) cho dù đó là để tăng cường hoạt động hay xô. Hình dưới đây minh họa mạch bên trong của máy ổn áp giá rẻ loại rơle.
Nó có mạch điện tử và bộ rơle bên cạnh máy biến áp (có thể là máy biến áp lõi hình xuyến hoặc lõi sắt với vòi được cung cấp trên phụ). Mạch điện tử bao gồm mạch chỉnh lưu, bộ khuếch đại hoạt động, bộ vi điều khiển và các thành phần nhỏ khác.

Mạch điện tử so sánh điện áp đầu ra với giá trị tham chiếu được cung cấp bởi nguồn điện áp tham chiếu tích hợp. Bất cứ khi nào điện áp tăng hoặc vượt quá giá trị tham chiếu, mạch điều khiển sẽ chuyển tiếp rơle tương ứng để kết nối một lần nhấn mong muốn với đầu ra.
Hạn chế của loại này:
Các bộ ổn định điện áp này thường thay đổi điện áp cho các biến đổi điện áp đầu vào từ ± 15% đến ± 6% với độ chính xác điện áp đầu ra là từ 5 đến 10 phần trăm. Loại chất ổn định này được sử dụng phổ biến nhất cho các thiết bị xếp hạng thấp trong các ứng dụng dân dụng, thương mại và công nghiệp vì chúng có trọng lượng thấp và chi phí thấp.

Đây là những hạn chế với một số hạn chế như tốc độ điều chỉnh điện áp chậm, độ bền kém hơn, độ tin cậy thấp hơn, gián đoạn đường truyền điện trong quá trình điều tiết và không thể chịu được điện áp cao.
Mọi thông tin cần biết về thiết bị này, vui lòng xem tại: https://sieuthidienmaychinhhang.vn/vi/san-pham/danh-muc/on-ap-143.htmlhoặc liên hệ số máy 0902.787.139 - 0932.196.898 để được trả lời giải đáp nhanh nhất nhé!