電気システムの領域では、さまざまな機器や機械の効率的で信頼できる操作には、安定した電源を維持することが重要です。電力安定剤は、この安定性を達成する上で極めて重要な役割を果たし、電気デバイスが一貫した電圧レベルを受けることを保証します。電力安定剤には、静的と動的な2つのタイプがあります。このブログでは、電力安定剤のサプライヤーとして、これら2つのタイプの違い、それらの作業原則、利点、およびアプリケーションを掘り下げます。
働く原則
静的電力安定剤
静的電力安定剤は、サイリスタやIGBT（絶縁 - ゲート双極トランジスタ）などの固体状態コンポーネントに基づいて動作します。電子回路を使用して、電圧の変動を検出して修正します。入力電圧が目的のレベルから逸脱すると、静的スタビライザーは、固体-thent Statesスイッチの伝導角を制御することにより、出力電圧を調整します。たとえば、入力電圧が高すぎる場合、スタビライザーは、サイリスタのスイッチングパターンを調整することにより、負荷に供給される電力の量を減らします。このタイプのスタビライザーは、通常、ミリ秒以内に電圧の変化に対する高速応答を提供します。
静的スタビライザーのコアは、入力電圧と出力電圧を継続的に監視するコントロール回路です。実際の出力電圧をプレセットの基準電圧と比較し、電源スイッチに適切な制御信号を送信します。コントロールアルゴリズムは、出力電圧の正確な調整を可能にする比例 - 積分 - 微分（PID）制御に基づくことができます。
動的電力安定剤
一方、動的な電力安定剤は、回転機械、通常は誘導モーターまたは同期モーターと変圧器を使用します。基本原則は、回転部分の位置または速度を調整することにより、変圧器の一次巻線と二次巻線の間の磁気結合を変更することです。入力電圧が変化すると、動的安定剤が変圧器の磁場を調整し、これにより出力電圧が変化します。
動的スタビライザーの回転部分はモーターによって駆動され、その位置または速度はフィードバックシステムによって制御されます。このフィードバックシステムは、出力電圧を測定し、基準電圧と比較します。偏差がある場合、モーターは変圧器の磁気結合を変更するように調整されます。動的スタビライザーの応答時間は、通常は数秒の範囲で静的スタビライザーと比較して比較的遅くなります。
利点
静的電力安定剤
- 速い応答時間：前述のように、静的安定剤は、ミリ秒以内の電圧変動に応答できます。これにより、高速データセンター、半導体製造、精密医療機器など、急速な電圧の変化を修正する必要があるアプリケーションに最適です。
- 高効率：静的安定剤は固体成分を使用するため、動的安定剤と比較して電力損失が低くなります。設計された静的スタビライザーの効率は98％に達する可能性があります。
- メンテナンスが少ない：静的スタビライザーには可動部品がなく、メンテナンスの必要性が大幅に減少します。機械的コンポーネントの摩耗や裂傷はなく、必要な唯一のメンテナンスは電子回路の定期的な検査です。
動的電力安定剤
- 大容量：動的安定剤は、大きな電力負荷を処理できます。それらは、一般的に、鉄鋼工場、大規模な製造プラント、鉱業作業などの電圧変動から高電力機器を保護する必要がある産業用途で使用されます。
- 一時的な過負荷に適しています：動的安定剤は、静的スタビライザーよりも一時的な過負荷をよりよく処理できます。動的スタビライザーの回転機械は、運動エネルギーを保存できます。これは、短期間の過負荷中に追加の電力を供給するために使用できます。
- 分離：動的スタビライザーの変圧器は、入力と出力の間に電気的に分離され、入力電源の電気ノイズとサージから負荷を保護できます。
アプリケーション
静的電力安定剤
- データセンター：サーバーとネットワーキング機器の操作に安定した電源が重要であるデータセンターでは、静的スタビライザーが広く使用されています。彼らは、電力網の乱れや負荷の突然の変化によって引き起こされる電圧の変動を迅速に修正し、データセンターの連続動作を確保することができます。
- 医療機器：MRIマシン、CTスキャナー、外科レーザーなどの精密医療機器は、正確に動作するために安定した電力供給を必要とします。静的安定剤は、これらの機密デバイスを損傷から保護し、正確な診断と治療を確保するために必要な電圧安定性を提供できます。
- 通信システム：モバイルベースステーションや電話交換を含む電気通信システムは、安定した電源を維持するために静的な安定剤に依存しています。電圧の変動は通信の混乱を引き起こす可能性があり、静的な安定剤は一定の電圧レベルを提供することでそのような問題を防ぐことができます。
動的電力安定剤
- 工業製造：工業製造では、CNC機械、電気炉、溶接機などの大規模な機械には、高電力と安定した電源が必要です。動的安定剤は、これらのマシンの高い電力需要を処理し、電圧の変動から保護し、製造された製品の品質を改善できます。
- 鉱業：鉱業は、クラッシャー、コンベヤー、ポンプなど、多くの重い勤務機器を使用しています。これらの機器は、多くの場合、電源グリッドが不安定な遠隔地にあります。動的安定剤は、これらの機器に安定した電源を提供し、マイニングプロセスの効率的な動作を確保することができます。
- 発電所：発電所では、電気出力の安定性を維持するために動的安定剤が使用されます。生成された電力の電圧と周波数を調整し、電源グリッドの要件を満たすことを保証することができます。
当社の製品提供
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参照
- チャップマン、SJ（2012）。電気機械の基礎。 McGraw -Hill Education。
- Dorf、RC、＆Bishop、RH（2016）。最新の制御システム。ピアソン。
- グローバー、PK（2014）。電力システム分析。ワイリーインド。