Напрямды регуляторы – бұл не?
Басынды регуляторы - бұл шамдарды басқару және стабилизациялау үшін пайдаланылатын электр техникалық приборы. Ол, енгізілген басын немесе жүк өзгергенде да, шығыс басыны анықталған аралықта сақтауға мүмкіндік береді. Басынды регуляторлар энергетикалық жүйелерде, промышлендік тəжірібедегі жабдықтарда, үй жабдықтарында және басқа өнімдерде кеңінен қолданылады, өйткені олар тәулікті шамдардың өзгеруінен және жүйенің стабилді қызмет етуінен қорғайды.
1. Басынды регуляторының негізгі функциялары
Басынды регуляциялау: Басынды регулятордың негізгі функциясы - енгізілген басын стабильді шығыс басы деңгейіне қолдану. Енгізілген басын өзгерсе де, ол автоматты түрде шығыс басыны тұрақты ұстауға қолданылады.
Жүкке ыңғайлау: Басынды регулятор жүк өзгергенде шығыс басын автоматты түрде қолдануға болады, әртүрлі жүк шарттарында стабильді басын қамтамасыз етеді.
Қорғау өзіндіктері: Көптеген басынды регуляторлар басынды өсу, төмендету және қысқа шотты қорғау сияқты қорғау өзіндіктерімен жабдыққа зиян келтірмеу үшін қолданылады, өйткені басынды өзгерістері немесе электр схемаларының қателерінен қорғау керек.
2. Басынды регуляторлардың қызмет ету принциптері
Басынды регуляторлардың қызмет ету принципі олардың түріне байланысты болады. Кездесетін басынды регуляторлардың түрлері:
Линейлік басынды регулятор:
Линейлік басынды регулятор ішкі транзистордың өту деңгейін қолдану арқылы шығыс басын қолданады. Ол, өзгеріп отырған енгізілген басында тұрақты шығыс басын ұстау үшін өзінің сопротивлениян қолданады. Линейлік регуляторлар қарапайым құрылымына және аз шумға ие болса да, олар әсіресе жоғары өнеркәсіптік қолданыстарда әсерсіздікпен қолданылады, өйткені көптеген энергия атқытқыш ретінде ыңғайланады.
Ауыстыру басынды регулятор (Switch-Mode Power Supply, SMPS):
Ауыстыру басынды регулятор (MOSFET сияқты) тез ауыстыратын транзисторларды қолдану арқылы басынды ағытуға қолданылады. Ол, жоғары дауыстарда электр ресурсын қосу және өту арқылы импульстық өлшемді модуляция (PWM) технологиясын қолданады, сонымен шығыс басын қолданады. Ауыстыру регуляторлар әсіресе өнеркәсіптік және жоғары ағымды қолданыстарда әсерсіз болса да, олар электромагниттік интерференция (EMI) жасай алады және қарапайым құрылымына ие болады.
Автотрансформаторлық басынды регулятор:
Автотрансформаторлық басынды регулятор трансформатордың принциптеріне негізделген және шығыс басын қолдану үшін бастапқы және екінші бағандардың витоктарының қатынасын өзгерту арқылы қолданылады. Ол үш фазалы энергетикалық жүйелерде кеңінен қолданылады және жоғары өнеркәсіптік қолданыстарға ыңғайлы. Автотрансформаторлар жоғары әсерсіздікпен және тез жауап берумен, бірақ олардың шығыс басының диапазоны шектеулі, және олар электр қозғалысқа қорғау ұсынбайды.
Магниттік күшейткіш басынды регуляторы:
Магниттік күшейткіш басынды регулятор магниттік сатырын қолдану арқылы басынды қолданады. Ол, магниттік ядроның сатыр деңгейін өзгерту арқылы шығыс басын қолданады, жоғары ынталандықпен және әсерге қатысты басқаруға ыңғайлы. Бұл түрдегі регуляторлар өнеркәсіптік басқару жүйелерінде кеңінен қолданылады.
Электронды басынды регулятор:
Электронды басынды регулятор (тиристорлар немесе IGBT сияқты) полупроводниковий құрылғыларды қолдану арқылы басынды қолданады. Ол, шығыс басын дәл қолдануға және алыс жерден көрсету және өзгертуге мүмкіндік береді. Электронды регуляторлар автоматтандыру, байланыс құрылғылары және басқа өнімдерде дәл басынды қолдану қажет болғанда кеңінен қолданылады.
3. Басынды регуляторлардың қолданылуы
Энергетикалық жүйелер: Энергетикалық тарату жүйелерінде басынды регуляторлар қолданылып, желі басын стабилизациялау үшін қолданылады, өйткені пайдаланушы ұстанымында басын тұрақты аралықта қалуы қажет. Мысалы, тарату трансформаторлары көбінесе басынды өзгерістерін басқару үшін басынды регуляторлармен жабдықталған.
Өнеркәсіптік жабдықтар: Заводтар мен өндіріс құрылғыларында басынды регуляторлар электр моторлары, станкалар және автоматтандыру құрылғыларына тұрақты энергия қамтамасыз етеді, басынды өзгерістерінен құрылғылардың қызмет етпей қалуы немесе өндіріс процессінің тоқтауын басқаруға қолданылады.
Үй жабдықтары: Теледидар, компьютерлер, рефрижераторлар сияқты көптеген үй жабдықтарының ішінде басынды регуляторлар қолданылады, өйткені олар внутренние цепи от колебаний напряжения защищают и увеличивают срок службы устройств.
Байланыс құрылғылары: Байланыс базалық станциялар, серверлер және басқа қажет болатын құралдар басынды регуляторларды қолдану арқылы, енгізілген басын өзгерсе де, стабилді қызмет етуге мүмкіндік береді.
Электр машиналары: Электр машиналарында басынды регуляторлар аккумуляторды басқару жүйелерінде қолданылады, төлеу және төлем алу кезінде тұрақты басын қамтамасыз етеді, машина қауіпсіздігін және өнімділікті арттырады.
4. Басынды регуляторларды таңдау критерилері
Енгізілген басының диапазоны: Басынды регулятор енгізілген басының диапазонында қызмет етуі керек, әсіресе басынды өзгерістері көп болатын аймақтарда. Сондай қолданыстарда жоғары диапазонға ие басынды регуляторды таңдау ұсынылады.
Шығыс басының дәлдігі: Қолданысқа байланысты, дәл басынды қолдануға ыңғайлы басынды регуляторды таңдаңыз. Дәл құралдар немесе байланыс құрылғылары үшін жоғары басынды стабилділік қажет.
Жүк қабілеті: Басынды регулятордың құрал қабілеті мен ағымы жүк талаптарына сай болуы керек, өйткені олардың өте жүктелуі немесе энергия жетіспей қалуын басқару керек.
Жауап беру жылдамдығы: Автоматтандыру басқару жүйелері сияқты, тез жауап беру маңызды болатын қолданыстарда, тез динамикалық жауап беру қабілеті бар басынды регуляторды таңдаңыз.
Қорғау өзіндіктері: Басынды регуляторда өтеу, төмендету және қысқа шотты қорғау сияқты қажетті қорғау өзіндіктері бар болуын қамтамасыз етіңіз, өйткені олар қызмет ету кезінде жабдықты қорғайды.
5. Басынды регуляторлардың артықшылықтары
Құрылғылардың ынталандығын жақсарту: Басынды регуляторлар шығыс басын стабилизациялау арқылы құрылғылардың өмір мерзімін ұзақтатып, басынды өзгерістерінен туындаған қызмет етпей қалуын азайтады.
Энергия қолдану үшін әсерсіздік: Әсерсіз басынды регуляторлар, әсіресе жоғары өнеркәсіптік қолданыстарда, энергия жоюларын азайту арқылы маңызды энергия экономиясына үлес қосады.
Энергия сапасын жақсарту: Басынды регуляторлар басынды өзгерістерін және күтемді өсістерді басқару арқылы электр жүйесінің жалпы энергия сапасын жақсартады.
Тәуелсіздік: Басынды регуляторлар әртүрлі қиыр жүйелерін қолдануға ыңғайлы, әртүрлі енгізілген басы шарттарында тұрақты шығыс басын қамтамасыз етеді.
Жалпы
Басынды регулятор - бұл шығыс басын басқару және стабилизациялау үшін маңызды құрылғы, ол энергетикалық жүйелерде, өнеркәсіптік жабдықтарда, үй жабдықтарында және басқа өнімдерде кеңінен қолданылады. Конкретті қолданыс және техникалық талаптарға байланысты, линейлік, ауыстыру, автотрансформаторлық, магниттік күшейткіш немесе электронды регуляторлар сияқты әртүрлі түрлерін таңдауға болады. Басынды регуляторлар құрылғыларды басынды өзгерістерінен қорғайтын, әрі жүйенің стабилділігін және ынталандығын жақсартып, энергетикалық жүйелердің тұрақты қызмет етуін қамтамасыз етеді.
