Wir schalten Haushaltsgeräte mit niedriger Netzspannung ein. Schema, Beschreibung

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Wir schalten Haushaltsgeräte bei niedriger Netzspannung ein. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

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Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Schutz der Geräte vor Notbetrieb des Netzes, unterbrechungsfreie Stromversorgungen

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Leider liegt die Netzspannung in Häusern in ländlichen Gegenden und oft auch in Städten oft unter der Nennspannung und fällt abends so stark ab, dass Kühlschränke, Pumpen, Waschmaschinen usw. nicht mehr funktionieren. Und wenn das Problem Probleme bei der Stromversorgung eines Fernsehers können durch den Kauf eines Wechselspannungsstabilisators gelöst werden. Bei asynchronen Elektromotoren, die in Haushaltsgeräten verwendet werden, ist alles jedoch viel komplizierter: Ihr Start geht mit erheblichen Stromüberlastungen einher und die Anschaffung eines leistungsstarken Stabilisators ist unverhältnismäßig teuer.

Bei Elektromotoren hingegen ist eine erhöhte Spannung nicht so „schmerzhaft“ wie ein Mangel daran: Bei reduzierter Spannung verlieren sie die Startfähigkeit und in der Folge brennt die Statorwicklung durch. Mit anderen Worten: Sie können die Spannung einfach erhöhen, ohne große Angst vor weiteren Netzschwankungen zu haben.

Allerdings ist der Aufwärtstransformator sperrig und teuer. Um das Problem zu lösen, schlage ich daher die nicht standardmäßige Verwendung eines herkömmlichen kleinen Abwärtstransformators vor. Sie sollten einfach die erforderlichen „Volt“ addieren, indem Sie die Netzspannung und die Spannung von der Sekundärwicklung des Transformators addieren den gewünschten Ausgabewert. Das Funktionsprinzip lässt sich anhand des in der Abbildung dargestellten Diagramms leicht erklären.

Wir schalten Haushaltsgeräte mit niedriger Netzspannung ein

Die Abbildung zeigt, dass der Strom in der Sekundärwicklung und in der Last gleich ist. Die Kriterien für die Auswahl eines Transformators sind die erforderliche Spannung und der erforderliche Strom in der Sekundärwicklung. Es ist nicht erforderlich, den genauen Wert von 220 V zu erreichen, alles funktioniert bereits bei 210 V.

Sie benötigen einen Transformator mit einer Primärwicklung für 220 V, einer Sekundärwicklung für die erforderliche „fehlende“ Spannung und der maximale Strom der Sekundärwicklung reicht auch für Abwärtstransformatoren mit geringer Leistung aus! Die Auswahl aus dem Standardsortiment für Industrietransformatoren ist einfach.

Eine ungefähre Berechnung (und für die vorliegende Aufgabe ist dies mehr als ausreichend) kann mit den folgenden Formeln durchgeführt werden.

Zuerst berechnen wir den Strom der Sekundärwicklung des Transformators - den Laststrom:

wobei Ií der Nennlaststrom A ist; Рн – Nennlastleistung (Typenschild), W; UH – Nennlastversorgungsspannung (220...230), V.

Da wir dann wissen, welche Spannung hinzugefügt werden muss, bestimmen wir die erforderliche Leistung des Transformators

wobei P die Leistung des Transformators ist, W; I - Nennstrom der Sekundärwicklung, A; U2 - Spannung der Sekundärwicklung, V.

Wir wählen einen fertigen Transformator mit geeigneten Parametern für Nennleistung und Ausgangsspannung aus.

Jetzt können Sie das Endergebnis berechnen - die neue Spannung an der Last:

wobei Ktr der Transformationskoeffizient ist; U - Nennspannung der Primärwicklung (220), V.

Aus der letzten Formel ist ersichtlich, dass die Spannung an der Last entweder erhöht oder verringert werden kann! Um einen Transformator richtig in Phase zu bringen, reicht es aus, die Leitungen einer seiner Wicklungen zu vertauschen. Das gewünschte Ergebnis kann sogar durch den Zusammenbau einer „Girlande“ aus mehreren Transformatoren erreicht werden: Ihre Primärwicklungen sollten parallel geschaltet werden, die Sekundärwicklungen dagegen Serie, und vergessen Sie nicht die Phaseneinteilung.

Lassen Sie mich Ihnen ein paar praktische Beispiele geben.

Um die Spannung bei einer Pumpe mit einer Leistung von 30 kW um 35...0,5 V zu erhöhen, reicht es aus, einen Transformator mit einer Spannung an der Sekundärwicklung von 42 V und einer Leistung von nur 100 W zu verwenden.
Beleuchtungslampen im Eingangsbereich halten viel länger, wenn die Spannung an ihnen leicht reduziert wird – ein 220/24-V-Transformator mit einer Leistung von 160 W „versorgt“ problemlos den gesamten Eingang eines mehrstöckigen Gebäudes mit einer Gesamtbeleuchtungsleistung von 1,5 kW.
Ein 1/6-V-Transformator mit einer Leistung von 220 W kann den Elektromotor des Kühlschrankkompressors (IN = 42.ZA, beim Start - bis zu 63 A) bei einer um 45 V reduzierten Netzspannung starten.

Ebenso können Sie die Spannung in einem Drehstromnetz sehr effektiv erhöhen oder verringern – hierfür sind jeweils drei Transformatoren erforderlich.

Autor: Yu.Archipov, St. Petersburg

Siehe andere Artikel Abschnitt Schutz der Geräte vor Notbetrieb des Netzes, unterbrechungsfreie Stromversorgungen.

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