Generatori di corrente di riserva per consumatori elettronici e induttivi

La scelta di un generatore di corrente di riserva adeguato dovrebbe essere effettuata coscienziosamente, poiché un generatore inadeguato non solo mette in pericolo l'uso previsto, ma può anche distruggere il consumatori elettrici ed è essa stessa in pericolo.

I consumatori di energia elettronica e i consumatori di energia con controllo elettronico di diversi tipi spesso hanno un diversa forma di consumo energetico rispetto alla tensione, che deve essere presa in considerazione durante lo sviluppo del alimentazione elettrica di riserva.

Ecco alcuni esempi di tensione (giallo) e assorbimento di corrente (verde) quando si opera dalla rete DSO:

Tutti i consumatori di energia elettronica elencati sopra non dispongono di correzione del fattore di potenza integrata e consumano solo una parte dell'onda di tensione.

Questi sono per lo più piccoli consumatori di energia con una potenza fino a 75W. I dispositivi con potenza superiore a 75W devono già dispongono di correzione del fattore di potenza integrata. Ad esempio, un grande televisore ha un assorbimento di corrente di picco in modalità standby, dopo l'accensione dell'alimentazione diventa completamente attiva e l'assorbimento di corrente di tale TV appare molto diverso. Lo stesso accade con un PC desktop.

Esempi:

PC desktop con carichi diversi sull'alimentatore interno a seconda dell'attività

Per confrontare l'assorbimento di corrente di una lampadina e di una smerigliatrice angolare:

Un caso speciale sono gli strumenti con controllo elettronico della potenza (con regolatore di potenza):

La differenza di forma tra tensione e corrente può portare a effetti indesiderati. È necessario fare una distinzione tra generatori convenzionali e generatori inverter.

Nei generatori convenzionali, la corrente viene prelevata dall'avvolgimento dell'alternatore, che è un'induttanza in diventa parte del circuito una volta collegato il carico:

L'avvolgimento dell'alternatore non deve essere paragonato all'avvolgimento secondario del trasformatore poiché i due sono eccitati in modo diverso e l'avvolgimento primario del trasformatore è collegato alla rete DSO con una bassa resistenza interna resistenza.

Per il confronto della tensione (giallo) e della corrente (verde) durante l'uso di un trapano con controllo di potenza tramite taglio di fase controllo dalla rete pubblica e da un generatore convenzionale:

Una chiara deformazione della tensione può essere osservata nel caso del generatore convenzionale. Il regolatore di tensione regola solo la tensione attiva, ma non controlla la forma della tensione. Può verificarsi una sovratensione nelle parti non caricate dell'onda di tensione, sebbene la tensione attiva rimanga entro i limiti.

La tensione nei massimi dell'onda sinusoidale aumenta fino a 325V alla tensione efficace di 230V. In caso di un un carico irregolare sull'onda di tensione può causare picchi di tensione di 400V e oltre, che possono danneggiare altri consumatori di energia situati nello stesso circuito. Ad esempio, l'elettronica nel circuito, le lampade a LED, ecc. possono essere danneggiate.

Il controllo a taglio di fase non è utilizzato solo per gli utensili, ma anche per altri elettrodomestici come gli aspirapolvere, lavatrici, pompe di calore, ecc.

Il controllo a taglio di fase è utilizzato anche nei soft starter che regolano la corrente di avviamento dei motori elettrici.

L'elettricità nei generatori inverter è generata elettronicamente. L'energia viene prima immagazzinata nei condensatori, che vengono caricati dall'alternatore tramite un raddrizzatore controllabile. La tensione continua dei condensatori viene convertito in tensione AC dal circuito a ponte B2:

Per il confronto della tensione (giallo) e della corrente (verde) durante l'uso di un trapano con controllo di potenza tramite taglio di fase controllo dalla rete pubblica e da un generatore con tecnologia inverter:

Si può notare che il generatore inverter riesce a mantenere meglio la forma della tensione rispetto a un generatore convenzionale e il l'ampiezza massima della tensione all'interno di un'onda di tensione rimane entro il range consentito.

La peculiarità dei carichi elettronici o dei carichi con controllo elettronico della potenza è che consumano solo una parte dell'onda di tensione.

Il controllo a taglio di fase utilizza tiristori che si chiudono solo quando la tensione arriva a 0V e la corrente li attraversa. monitora la tensione dopo l'apertura dei tiristori. Ciò provoca una diversa distribuzione dell'energia all'interno della tensione l'onda e causa i processi associati. La tensione nella parte non caricata dell'onda di tensione può aumentare così tanto che possa danneggiare altri consumatori di corrente presenti nel circuito.

Un altro tipo sarebbe quello dei consumatori di energia elettronica con alimentatori switching senza alimentazione integrata correzione del fattore.

Questi dispongono di un raddrizzatore e condensatori, la cui energia viene reintegrata nel momento in cui l'ampiezza di l'onda di tensione raggiunge un valore superiore rispetto alla tensione dei condensatori. Ciò porta a una diminuzione pulsata in corrente.

Generatori convenzionali (induttività come fonte di corrente) e generatori inverter (condensatore come fonte di corrente) comportarsi diversamente rispetto ai consumatori attuali con consumo di corrente pulsata. Il condensatore è in grado di lasciare che il la corrente aumenta e diminuisce molto più rapidamente di una bobina (induttanza). Il fronte di salita dell'impulso di corrente si manifesta molto più lentamente nel generatore convenzionale e il fronte di discesa provoca i processi transitori che derivano dal energia immagazzinata nella bobina (E=LI²/2).

Questi processi transitori sono causati dal rilascio dell'energia immagazzinata nella bobina e rappresentano armoniche che può raggiungere alte ampiezze se il consumo di corrente da parte dei consumatori collegati si avvicina a zero.

L'assorbimento di corrente impulsiva è comune per i dispositivi elettronici con alimentatori privi di fattore di potenza correzione. Questi dispositivi sono in grado di generare armoniche, ma ne sono essi stessi influenzati e in alcuni casi addirittura distrutti.

C'è anche una certa distorsione dell'onda di tensione causata da un carico irregolare all'interno dell'onda.

I generatori inverter hanno caratteristiche diverse perché il condensatore funziona in modo diverso rispetto a un induttore e reagisce in modo diverso ai carichi variabili e alle fluttuazioni di corrente:

Il fronte di salita dell'impulso di corrente appare completamente diverso con lo stesso carico e non ci sono transitori processi dopo l'impulso attuale.

I generatori inverter sono quindi molto più adatti per dispositivi elettronici sensibili rispetto ai convenzionali generatori (anche con AVR).

L'onda di tensione prodotta dal generatore inverter è anche in grado di mantenere meglio la forma della tensione.
E cosa sulla rete elettrica pubblica?

Ecco come appare l'assorbimento di corrente con lo stesso carico elettronico dalla rete pubblica:

Si può osservare che nella rete pubblica, i picchi dell'onda sinusoidale presentano una certa deformazione causata da un grande numero di consumatori di energia elettronica.

Si dovrebbe interpretare i risultati delle misurazioni sopra menzionati in modo tale che i generatori convenzionali non siano affatto adatto per il consumatore elettronico moderno? La risposta è NO!

I generatori convenzionali possono ancora essere utilizzati come fonte di energia, ma le loro caratteristiche e le caratteristiche di i consumatori di energia da alimentare devono essere presi in considerazione quando si pianifica l'alimentazione di emergenza.

I carichi sono generalmente suddivisi in lineari (ohmici) e non lineari.

Il carico ohmico presente nel circuito è in grado di attenuare i processi transitori e le armoniche in modo tale che non sono più pericolosi per l'elettronica sensibile. Il carico ohmico carica le parti dell'onda di tensione che sono non caricata solo dall'elettronica, offre una via d'uscita per l'energia immagazzinata nella bobina tramite impulsi di corrente e attenuando così le armoniche.

In un dormitorio, i dispositivi elettronici con un consumo energetico a impulsi senza correzione del fattore di potenza sono principalmente piccoli consumatori di energia con una potenza fino a 75W. La potenza totale di tali dispositivi in una casa è di circa 300-400W, e un carico resistivo di circa 100-200W (una coppia di lampadine), di norma, è in grado di stabilizzare il loro operazione attenuando i processi transitori. Nel caso di potenza pulsata più elevata, devono essere trovate soluzioni separate che sono precisamente adattati al rispettivo caso.

I generatori inverter di solito non richiedono queste misure protettive e sono quindi una migliore soluzione di riserva. fonte di alimentazione per consumatori di elettricità sensibili. Tuttavia, tali generatori spesso hanno una potenza inferiore e sono più suscettibile a potenza di ritorno e correnti di induzione da consumatori di energia collegati.

Di norma, i consumatori induttivi di elettricità con motori hanno una corrente di avviamento che, a seconda di il design può essere da 3 a 6 volte superiore alla corrente nominale:

Macchina per la molatura senza controllo elettronico (avviamento e funzionamento normale)

Nel caso di alimentazione da un generatore inverter o da una stazione di energia, la tensione di uscita potrebbe crollare perché dispongono di protezione elettronica contro il sovraccarico che può reagire al valore istantaneo della corrente:

La tensione crolla mentre la corrente attraverso il carico collegato raggiunge il valore massimo consentito. Il l'energia immagazzinata nel carico induttivo (E=LI²/2) provoca l'autoinduzione, che può anche danneggiare il generatore modulo inverter.

È molto importante, quando si utilizzano apparecchiature elettriche con motori da un generatore inverter, che il la potenza di avviamento richiesta non deve superare la potenza massima del generatore, altrimenti il suo modulo inverter potrebbe essere danneggiato.

In tal caso, un carico resistivo presente nel circuito potrebbe deviare parte delle correnti di ritorno e quindi proteggere il generatore in una certa misura. Se il carico induttivo deve essere l'unico nel circuito, i picchi di tensione causata dall'autoinduzione può raggiungere un valore troppo elevato e danneggiare l'elettronica del generatore.

Il consumo di elettricità di una casa ha solitamente un carattere complesso, poiché ogni dispositivo attivo contribuisce alla raccolta totale di elettricità.

Ecco un esempio del consumo energetico di una casa con illuminazione a LED, computer, monitor e sistema telefonico in funzione. sistema satellitare, frigorifero, ecc.

Ecco un altro caso speciale, la lavatrice con il motore in funzione, la cui velocità è regolata da controllo a taglio di fase:

Si può notare che c'è un'altra parte con un chiaro comportamento induttivo.

Diversi consumatori di corrente attivi possono, in una certa misura, bilanciarsi reciprocamente caricando diverse parti della tensione. onda ed evitare "pericolose" cadute con parti scariche.

Il fattore di potenza è determinante per l'intero sistema. In una normale abitazione, questo è di circa 0,7 - 0,8 e è difficile da valutare per un consumatore normale. Il generatore non solo deve coprire la potenza attiva, ma anche la intera potenza reattiva, motivo per cui si raccomanda di non far funzionare il generatore con più dell'80% della sua potenza nominale.

I consumatori di corrente resistivi e i consumatori di corrente con correzione del fattore di potenza integrata presenti in Il circuito svolge un ruolo importante e stabilizza l'intero sistema.

Ecco il consumo attuale della stessa abitazione con il bollitore acceso (a sinistra) e con la lavatrice accesa (a destra) mentre l'acqua viene riscaldata:

Il generatore come fonte di energia e i consumatori di energia da alimentare formano un sistema chiuso il cui gli elementi si influenzano a vicenda ed è estremamente importante analizzare i consumatori di energia da alimentare quando selezionare un generatore adatto.

Il generatore per l'alimentazione di emergenza della casa dovrebbe essere scelto tenendo conto delle sue caratteristiche e le caratteristiche dei consumatori, poiché una scelta errata del generatore può danneggiare sia i consumatori che il generatore se stesso.

Il generatore per l'alimentazione di emergenza deve essere scelto tenendo conto delle sue caratteristiche e delle caratteristiche dei consumatori elettrici, poiché una scelta errata del generatore può danneggiare sia i consumatori che il Il generatore stesso. Könner & Söhnen fornisce solo raccomandazioni generali per l'uso dei suoi generatori.

Dichiarazione di non responsabilità:

Queste istruzioni possono essere considerate solo come una raccomandazione, sono illustrative e devono essere adattate al contesto locale esatto. le circostanze e le condizioni durante l'installazione. L'installazione stessa deve essere eseguita in conformità con tutti gli standard e le normative. Non ci assumiamo alcuna responsabilità per installazioni errate e le loro conseguenze.