13 675 subscribers

"Механический" стабилизатор напряжения - устройство и схема

819 full reads
1,5k story viewsUnique page visitors
819 read the story to the endThat's 54% of the total page views
2,5 minutes — average reading time

В этой статье расскажу про устройство электромеханического стабилизатора напряжения Ресанта асн-20000/3-эм , внешний вид которого показан ниже.

Ресанта асн-20000-3-эм. Внешний вид и органы управления
Ресанта асн-20000-3-эм. Внешний вид и органы управления
Ресанта асн-20000-3-эм. Внешний вид и органы управления

Как работает стабилизатор напряжения, я уже рассказывал в статьях про однофазный и про трехфазный стабилизаторы. Кого интересуют общие вопросы по выбору, подключению и разновидностям этих приборов – прошу перейти по этим ссылкам.

Думаю, что если Вы взялись своими руками ремонтировать стабилизатор и зашли на эту страницу, принцип действия Вам известен хорошо. Однако, нелишне будет посмотреть, как что устроено.

Составные части трехфазной Ресанты АСН

Прежде, чем переходить к ремонту стабилизатора напряжения, сначала коротко рассмотрим, из чего состоит и как устроен наш ящик.

Итак, как я уже говорил в предыдущей статье про трехфазные стабилизаторы, трехфазный стабилизатор – это три однофазных. Так же обстоит дело и с Ресанта асн-20000/3-эм:

Стабилизатор трехфазный электромеханический – устройство
Стабилизатор трехфазный электромеханический – устройство
Стабилизатор трехфазный электромеханический – устройство

Видно, что этот стабилизатор состоит из трёх одинаковый частей – из трёх однофазных стабилизаторов, каждый из которых стабилизирует только свою фазу.  Это относится к таким распространенным однофазным моделям, как АСН 10000 1 эм и др.

То есть, даже если будет значительный перекос фазных напряжений на входе, то на выходе по всем фазам будет 220 В +-3%. Подробнее о параметрах таких стабилизаторов можно почитать в инструкции, которую можно будет скачать в конце статьи.
А если перекос фаз произошёл в результате обрыва нуля, о последствиях этого можно прочитать здесь . Трехфазный стабилизатор до определённой степени исправит ситуацию, а если не справится – отключится и спасёт потребителя.

Автотрансформатор

Сердце электромеханического трансформатора – это повышающий автотрансформатор. Это “сердце” бьётся в такт с изменением напряжения на входе стабилизатора, пытаясь выровнять его до нормы.

Автотрансформатор повышающий – сердце электромеханического стабилизатора
Автотрансформатор повышающий – сердце электромеханического стабилизатора
Автотрансформатор повышающий – сердце электромеханического стабилизатора

Почему используется повышающий, а не понижающий автотрансформатор? Потому что стабилизаторам чаще всего приходится иметь дело с пониженным входным напряжением. Но это не значит конечно, что он не может понизить завышенное входное напряжение. Впрочем, принципы работы автотрансформатора здесь описывать не буду.

Рассмотрим устройство стабилизатора на следующей фотографии:

Устройство стабилизатора с пояснениями
Устройство стабилизатора с пояснениями
Устройство стабилизатора с пояснениями

Первое, что надо усвоить – автотрансформатор состоит из двух равноценных частей, соединенных параллельно для увеличения мощности. Соответственно, есть две обмотки, по ним ездят две щётки (на фото щётку не видно, она указана стрелкой).

Поскольку щётка – это контакт, причём довольно плохой, то она греется. Это нормально, но для её охлаждения предусмотрен радиатор. В радиаторе щётки закреплен термодатчик, который при превышении допустимой температуры (105°С) размыкает контрольную цепь и отключает нагрузку от выхода стабилизатора.

Двигатель перемещает щётки по поверхности обмотки, подстраивая напряжение. На конце хода щёток, соответствующему наименьшему напряжению (140 В) установлены концевые выключатели, останавливающие двигатель. Это наиболее сложный режим работы, поскольку выходная мощность стабилизатора при этом падает. Если напряжение понижается и дальше, то автотрансформатор уже не справляется, и весь стабилизатор отключается. Это происходит за счет размыкания контактов реле KL (см. принципиальную схему ниже).

На корпусе трансформатора закреплен (приклеен) термодатчик, которой при перегреве выше 125 °С размыкает контрольную цепь, предохраняя от дальнейшего теплового разрушения.

Оба типа датчиков – самовосстанавливающиеся. То есть, при остывании контрольная цепь собирается, и стабилизатор снова готов к работе.

Электронная плата

Что же заставляет двигаться двигатель автотрансформатора? Это электронная схема, которая измеряет входное фазное напряжение, и выдает напряжение на серводвигатель, который двигает щётку автотрансформатора, изменяя напряжение на выходе до нужного уровня:

Плата электронного управления
Плата электронного управления
Плата электронного управления

На приведенном фото видны последствия устранения частой неисправности – пробой биполярных силовых транзисторов, через которые управляется двигатель. С ними заодно выгорают и резисторы, которые исходно имеют мощность 2Вт, но заменены на 5Вт. Но по неисправностям и ремонту – в конце статьи.

Пускатель контрольной цепи

Вообще-то это не пускатель, а контактор. Ну да ладно...

Этот пускатель необходим для защиты (отключения) стабилизатора и нагрузки в случае неготовности, неисправности или перегрева.

Пускатель контрольной цепи
Пускатель контрольной цепи
Пускатель контрольной цепи

Подробнее рассмотрим его работу при разборе принципиальной электрической схемы.

Электрическая схема трехфазного стабилизатора напряжения Ресанта

Рассмотрим схему однофазного электромеханического стабилизатора Ресанта АСН – 10000/1-ЭМ. Возьмем эту схему, поскольку, как я говорил три однофазных – это один трехфазный стабилизатор.

Схему можно приблизить.

Схема электрическая стабилизатора напряжения Ресанта-АСН-10000-1-эм
Схема электрическая стабилизатора напряжения Ресанта-АСН-10000-1-эм
Схема электрическая стабилизатора напряжения Ресанта-АСН-10000-1-эм

Для удобства восприятия я отметил на схеме основные структурные части.

Обычно в стабилизаторе напряжения работает микросхема ha17324a – это микросхема операционного усилителя, она сравнивает напряжения и выдает сигнал на транзисторы TIP41 и TIP42, которые подают питание на двигатель автотрансформатора.

Полностью рассматривать работу электроники не буду, кому интересно – задавайте вопросы в комментариях.

Теперь – чем отличается эта схема от схемы трехфазного стабилизатора:

Главное отличие – в контрольной цепи. В однофазной версии (на схеме) видно, что контрольная цепь для питания пускателя КМ собирается собирается так: Нейтраль – Реле задержки включения KL – Термореле 1 трансформатора (125°С) – Термореле 2 трансформатора (125°С) – Термореле щётки 1 (105°С)  – Термореле щётки 2 (105°С). Итого – 5 контактов. Если эта цепь собирается, контактор КМ включается, и напряжение поступает на выход стабилизатора.

В трехфазной версии, чтобы стабилизатор запустился, необходимо выполнение 15 (!) условий – именно столько контактов должны быть замкнуты, чтобы включился контактор КМ.

При нормальной работе при включении стабилизатора можно услышать, как собирается КЦ – примерно через 10 секунд щелчок (на одной из электронных плат), потом ещё один, и третий щелчок запускает контактор и весь стабилизатор.

Что такое контрольная цепь, её отличие от аварийной и тепловой цепей, и почему ремонт любой серьезной автоматики надо начинать с проверки контрольной цепи – подробно расписано в другой моей статье , очень рекомендую, если дочитали до этого места)

Второе – отсутствие вентилятора охлаждения, в данном случае охлаждение естественное.

Третье – отсутствие байпаса, его реализация потребует применение трехполюсного контактора с нормально закрытыми контактами (либо двух обычных контакторов), это дорогое удовольствие, поэтому производитель обошелся без него.

Об этой проблеме я также пишу в статье про подключение бензинового генератора к дому через АВР.

Ну и далее – логичные отличия: Три трансформатора тока, три амперметра, три портсигара, и т.д...

Не будем лить воду, задавайте вопросы в комментариях, и переходите на полную версию статьи.

Во второй части перейдем к тому, ради чего мной и задумывалась данная статья – к ремонту электромеханического стабилизатора напряжения своими руками.

Подписывайтесь на канал, чтобы ничего не пропустить!

Ранее на Дзене была опубликована статья про то, как продлить ресурс работы электромеханического стабилизатора.