Elgondolkodtál már azon, hogy hogyan jut az áram a házadba, vagy tegyük fel, hogy ha az áramellátás ki van kapcsolva, hogyan szerez még mindig áramot otthon? Valójában sokféle módon lehet váltakozó áramú tápellátást szerezni anélkül, hogy valóban áram nélkül kellene maradnia.
4 Az otthoni váltakozó áramú áramforrások
AC hálózati: Alapvetően az átviteli egyszerűség és az alacsony költség miatt, és könnyen átalakítható egyenárammá, a házak ellátásához a váltakozó áramú áramot részesítik előnyben. Elgondolkodott már azon, hogyan működik ez az egész áramelosztó rendszer? Nem?
Hadd adjak egy rövid ötletet az egész rendszerről
Áramelosztó rendszer
Az alapelosztó hálózat a következő alszakaszokból áll:
- Erőmű: Az erőmű az a hely, ahol a háromfázisú váltakozó áramot előállítják. A 3 fázis használatának oka az, hogy az összes fázisáram általában törli egymást, fenntartva a kiegyensúlyozott terhelést, és forgó mágneses teret képes létrehozni az elektromos motorokhoz. Az erőmű általában gőzturbina generátorokból áll, amelyek szén, olaj és földgáz elégetésével nyert gőzön dolgoznak, vagy atomerőművekből származnak. A generátorok által generált váltóáramot nagy, kb. 155 kV-os feszültséggé alakítják nagy lépcsős transzformátorok segítségével.
- Átviteli alállomások: A termelt teljesítmény 155 kV nagyfeszültségen belép az átviteli alállomásokba, amelyek egy fokozatú transzformátorból, megszakítókból és vezérlőberendezésekből állnak, és a nagyfeszültségű váltakozó áramú energiát 60 kV-os kisfeszültségű váltakozó áramú energiává alakítja, hogy az átviteli áramkörökbe táplálják. az áramelosztó egység.
- Átviteli egység: Az átviteli egység mindegyik 3 vezetékes toronyból áll, amelyek mindegyike fázist hordoz, és egy negyedik vezetékből is, amely földként működik, megvédve a villámlástól. Az átviteli távolság általában 400 km.
- Elosztási rács: Leépített transzformátorokból áll, amelyek a bejövő 60 kV-os nagyfeszültségű tápfeszültséget 12 kV-ra konvertálják, és az elosztó buszokról az AC-áram továbbítására.
- Átviteli egységek házhoz: Az átviteli egység 3 vezetékes toronyból áll, amelyek mindegyik fázisban szállítják az váltakozó áramot, és szabályozó bankokból is állanak, hogy megakadályozzák a feszültségekben és a csapokban lévő tranzienseket, hogy egyfázisú vagy 2 fázisú tápellátást nyerjenek a 3 fázisú tápellátásból.
- AC tápegység otthonok közelében: A váltóáramú tápegység az elektromos pólusokon levő transzformátorokból áll, amelyek otthoni tápellátás céljából lecsökkentik a váltóáramú feszültséget a távvezetékektől a normál 240 V-os feszültségig. A 240 V-os tápegység három huzallal rendelkezik, két vezeték 120 V-ot szállít 180 fokos fáziskülönbség mellett, a harmadik vezeték pedig semleges vagy földelt vezeték.
Napenergia: Az otthoni áramellátás másik forrása a napenergia használata. A napenergia feltöltésének és könnyű hozzáférhetőségének köszönhetően az egyik fő energiaforrás. Az otthoni napenergia-elosztás a következő elemekből áll:
Napenergia otthonokhoz
- Napelemek: A napelemekből álló napelemek tömbje a ház tetejére kerül olyan irányban, hogy a maximális napfényt elérje és ezt a napfényt elektromos energiává alakítsa.
- Töltésvezérlő: A töltésszabályozó feladata az akkumulátorok töltésének ellenőrzése annak biztosítása érdekében, hogy a felesleges egyenfeszültség ne áramoljon az akkumulátorokba. Biztosítja az akkumulátor töltését abban az esetben is, ha az akkumulátor lemerült.
- Elemek: Csaknem 12 elemből álló készletet használnak a napelemek egyenfeszültségének tárolására.
- Inverter: Arra használják, hogy az akkumulátorok egyenfeszültségét átalakítsák olyan áramellátásra, amelyhez a készülékek működéséhez váltakozó áramra van szükség.
Szünetmentes tápegység: Az előző pontban megismerhettük a napenergia tárolását, majd az egyenáramú áram átalakítását váltóáramra inverterek segítségével. Ugyanez megtehető a hálózati feszültségről is.
Szünetmentes tápegység
Normál üzemmódban az áramellátás a váltakozó áramú hálózatról származik, és a stabilizátor általi szabályozás után kapja a terheléseket. Ezt az AC feszültséget egyenfeszültséggé alakítják az akkumulátorok feltöltése érdekében.
Tartalék üzemmódban az akkumulátorokban tárolt egyenáramot inverterek segítségével váltják váltóárammá. Az alap inverter egy középső csapolású primer tekercselésű transzformátorból áll, valamint olyan kapcsolókkal, amelyek lehetővé teszik az áram visszafolyását az akkumulátorba a primer tekercseken keresztül, ezáltal lehetővé téve az AC feszültség létrehozását a primer tekercseken .
Gyakorlati UPS
Generátorok: Az otthoni tartalékgenerátor földgázzal vagy gázolajjal működik. Ez egy vezérlőből áll, amely figyeli a hálózati áramot az automatikus átkapcsolón keresztül. Áramszünet esetén az automatikus átkapcsoló bezárja a hálózati vezetékeket és megnyitja a tápvezetéket a generátorból. Így az áramellátás kiesésétől számított 10 másodperc elteltével a Generátor működik és ellátja a háztartási készülékeket. Amikor az áram visszatér, a vezérlő érzékeli ezt, és automatikusan kikapcsolja a tápfeszültséget a generátorról, és újra megkezdi a fő tápellátás felügyeletét. A generátor olcsóbb és kevesebb a fogyasztása, de zajos az inverterekhez képest.
AC Backup Generator rendszer
A praktikus generátor, amelyet otthonokban használnak
A tápforrás automatikus kiválasztása otthonokban
Építhetünk egy egyszerű Automatikus egységet az áramforrások bármelyikének kiválasztására. Amire szükségünk van, az egy alapvető mikrovezérlő, egy relé meghajtó és 4 relé.
A rendszer 4 nyomógombból áll, amelyek a mikrokontrollerrel vannak összekötve, amelyek mindegyike az egyes áramforrások rendelkezésre állásának feltételét képviseli. A mikrovezérlő ennek megfelelően hajtja a relé meghajtót, hogy kiválassza a megfelelő relét, amely a megfelelő áramforráshoz csatlakozik.
Blokkdiagram, amely az AC tápegység automatikus kiválasztását mutatja
Normál üzemben a mikrovezérlő úgy hajtja a relé meghajtót, hogy a megfelelő relén keresztül a hálózati tápellátáshoz csatlakoztatott terhelés létrejöjjön. Amikor megnyomja az első tápellátást jelző nyomógombot, ez a hálózati tápegység meghibásodását jelzi. Ebben az esetben a mikrovezérlő úgy van programozva, hogy logikai szempontból magas bemenetet adjon a relé meghajtó egyik bemeneti tűjéhez (a megfelelő alternatív áramforráshoz csatlakoztatva), és ennek megfelelően a relé meghajtó logikai alacsony jelet alakít ki a megfelelő kimeneti tüskén. Az alternatív áramforráshoz csatlakoztatott relé csatlakoztatva van, és lehetővé teszi a terhelés áramellátását. Ha az alternatív tápegységek bármelyike és a hálózati tápegység meghibásodik, akkor a másik rendelkezésre álló tápegységet választják. Más szavakkal, ha mind a hálózati tápellátás nyomógombját, mind a szomszédos nyomógombot megnyomják, az alternatív áramforrás megfelel a harmadik nyomógombnak. A terhelés állapotának kijelzésére LCD használható.
Photo Credit
