Droseliai elektronikoje ir „Generac“ generatoriuose

Aptariant atsarginio maitinimo sprendimus, „Generac“ yra gerai žinomas vardas, kurio generatoriai populiarūs dėl patikimumo ir efektyvumo. Tačiau dažnai kyla klausimų dėl „Generac“ generatorių savybių ir komponentų, ypač dėl to, ar Generac 10kW generatorius turi elektrinį droselį. Be to, plačiai kalbama apie droselių (indukcinių reaktorių) vaidmenį ir veikimą kintamosios srovės grandinėse.

Kas yra droselis?

Droselis - tai tam tikros rūšies induktoriaus ritė, kurios pagrindinė paskirtis - atidėti srovės poveikį tam tikrame dažnių diapazone. Staiga pakeisti srovės ritėje neįmanoma, nes veikia saviindukcijos dėsnis, todėl sukuriama papildoma įtampa. Droselis yra įrenginys, panašus į geležinį transformatorių, tačiau su viena apvija. Ritė vyniojama ant transformatoriaus plieno šerdies, o plokštelės atskirtos viena nuo kitos, siekiant sumažinti sūkurinę srovę. Elektroninis droselis pasižymi dideliu induktyvumu, siekiančiu iki 1 GH, ir veiksmingai neutralizuoja srovės svyravimus elektros grandinėje. Kai srovė mažėja, ritė ją palaiko, o kai srovė smarkiai padidėja, ritė užtikrina, kad šuolis būtų apribotas ir jo būtų išvengta.

Droselio paskirtis

Droseliai yra svarbūs, nes jie naudojami šiems tikslams:

• Mažinti trukdžius.
• Išlyginti elektros srovės pulsacijas.
• Kaupti energiją magnetiniame lauke.
• Atskirti grandinės dalis esant aukštiems dažniams.

Pagrindinė droselinės sklendės paskirtis elektros grandinėje - slopinti tam tikro dažnio srovę arba kaupti energiją magnetiniame lauke.

Droselio veikimo principas

Elektroninis balastinis įtaisas yra paprastos konfigūracijos, o jo veikimo principas suprantamas. Jį sudaro elektrinės vielos ritė, vyniojama ant specialios feromagnetinės medžiagos šerdies. Veikimo principas pagrįstas ritės saviindukcija. Nagrinėjant droselinės sklendės konstrukciją, akivaizdu, kad ji veikia kaip elektros transformatorius, tik su viena apvija. Šerdis ir feromagnetinės plokštelės yra izoliuotos, kad būtų išvengta Fuko srovių, kurios sukelia didelius trukdžius. Ritės induktyvumas yra didelis ir ji tiesiogiai apsaugo nuo staigių tinklo įtampos šuolių.

Tačiau ši konstrukcija laikoma žemo dažnio. Kintamoji srovė buitiniuose tinkluose svyruoja plačiame diapazone, todėl svyravimai skirstomi į tris kategorijas:

• 20 Hz-20 kHz žemų dažnių.
• 20-100 kHz ultragarso dažniai.
• Itin aukštų dažnių, viršijančių 100 kHz.

Aukšto dažnio prietaisai neturi šerdies, o naudoja plastikinius rėmelius arba standartinius rezistorius. Šiuo atveju pats droselis turi daugiasluoksnę apvijų konfigūraciją. Atliekant skaičiavimus ir braižant schemas, kaip prijungti droselį, atsižvelgiama į jo parametrus ir tinklo, kuriame būtina užtikrinti lempų veikimą, charakteristikas. Ypatingą dėmesį reikia atkreipti į tai, kada lempa pradeda šviesti, kai dujinę terpę turi pradurti iškrova. Šiuo metu reikalinga aukšta įtampa, o po to prietaisas veikia kaip įtampos ribotuvas.

Pagrindinės droselio savybės

Daugeliu atvejų duslintuvai yra nemažų matmenų. Kad prietaisai būtų kompaktiški ir nesumažėtų jų našumas, vietoj induktoriaus ritės naudojamas stabilizatorius, kuris iš esmės yra galios tranzistorius. Rezultatas - elektroninis droselis. Tačiau šio tipo prietaisas yra puslaidininkis, todėl jo negalima naudoti aukšto dažnio įrenginiuose.

Elektroninį droselį reikia parinkti pagal kelis parametrus, iš kurių pagrindinis yra induktyvumas, matuojamas Gn. Kiti svarbūs techniniai prietaisų parametrai yra šie:

• Varža, į kurią atsižvelgiama nuolatinės srovės atveju.
• Įtampos svyravimai neviršija leistinų ribų.
• Magnetinimo srovė - naudojama vardinė vertė.

Rinkdamiesi prietaisą pirmiausia turėtumėte vadovautis tikslais ir užduotimis, kurioms elektros grandinių grandinėse reikalingas droselis. Naudojant magnetines šerdis elektros droseliuose galima užtikrinti kompaktiškus prietaisus, išlaikant tas pačias induktyvumo vertes. Ferito ir magnetodielektrinės sudėtys dėl mažos talpos gali būti naudojamos plačiame dažnių diapazone. Geram droseliui būdingas didelis efektyvumas, efektyvus srovės srauto reguliavimas, sumažinant energijos nuostolius, ir gebėjimas išlaikyti pastovią įtampą, sumažinant svyravimus, kad būtų užtikrintas stabilus veikimas.

Droselių tipai ir jų taikymas

Droselių tipai skirstomi pagal tai, kokio tipo žibintuose jie naudojami:

• Vienfaziai: tinka namų ir biurų apšvietimo sistemoms, veikiančioms iš 220 V tinklo.
• Trifaziai: skirti 220 ir 380 voltų įtampai. Tokie droseliai tinka DRL ir DNAT lempoms.

Elektroniniai droseliai gali priklausyti vienai iš šių kategorijų, priklausomai nuo to, kur jie yra sumontuoti:

• Įleista arba atidengta: montuojami šviestuvo korpuse, kuris apsaugo nuo išorinių veiksnių.
• Uždaryti: hermetiškai užsandarinti ir atsparūs vandeniui. Šiuos prietaisus galima montuoti lauke, atvirose vietose.

Pagal paskirtį droseliai skirstomi į tipus:

• AC: naudojami tinklo įtampai apriboti, pavyzdžiui, paleidžiant elektros variklį arba impulsinį REM maitinimo šaltinį.
• Prisotinimas: dažniausiai montuojami įtampos reguliatoriuose.
• Išlyginimas: ištiesintos srovės pulsacijoms sumažinti.
• Magnetiniai stiprintuvai: šiems induktoriams reikalinga įmagnetinama šerdis, nes tinkle yra nuolatinė srovė. Reguliuojant jo parametrus galima keisti indukcinės varžos vertes.

Tinkamai naudojami duslintuvai gali veikti ilgą laiką. Įrenginys skirtas staigiems įtampos šuoliams apriboti, todėl prietaisai ir visas tinklas tampa saugesni. Droseliai yra elektroniniai komponentai, ribojantys elektros grandinės srovę arba įtampą. Jie naudojami nepageidaujamiems elektriniams trikdžiams, pavyzdžiui, aukšto dažnio triukšmui ar įtampos pikams, sumažinti ir taip padidinti sistemos stabilumą bei patikimumą. Yra įvairių rūšių droselių, įskaitant toroidinius droselius (idealiai tinka elektromagnetiniams trukdžiams slopinti ir aukšto dažnio signalams filtruoti) ir kaupiamuosius droselius (puikiai tinka įtampos ir srovės srautams stabilizuoti bei energijai grandinėse kaupti).

Droseliai naudojami įvairiose srityse - tiek pramonėje, tiek kasdieniame gyvenime:

• Elektronika: droseliai dažnai naudojami komutuojamuose maitinimo šaltiniuose srovei apriboti arba filtruoti.
• Automobilių pramonė: droseliai naudojami transporto priemonėse siekiant kontroliuoti elektros srovę ir stabilizuoti įtampą.

Induktyvumas L, soties srovė I_sat ir vardinė srovė I_rated pirmiausia apibrėžia elektrotechninį droselį. Induktyvumas lemia darbinio dažnio varžą, o I_sat žymi tašką, kuriame šerdis pasiekia magnetinį prisotinimą. Vidutinė kvadratinė vardinė srovė I_rated riboja šiluminės apkrovos pajėgumą. „Kaschke“ droseliai apima platų veikimo spektrą - nuo miniatiūrinių klausos aparatų iki kilovatų fotovoltinių sistemų. Nuo pat įkūrimo 1955 m. „Kaschke Components“ gamina indukcinius komponentus ir minkštąsias magnetines medžiagas, taupydama išteklius ir užtikrindama aukštą našumą.

Droselis „Generac 10kW“ generatoriuose

Prieš aptariant, ar „Generac 10kW“ generatorius turi elektrinį droselį, labai svarbu suprasti, kas yra elektrinis droselis ir jo paskirtis. Elektrinis droselis yra įtaisas, naudojamas vidaus degimo varikliuose, ypač karbiuratoriuose. Pagrindinė jo funkcija yra valdyti oro ir degalų mišinį šalto variklio užvedimo metu. „Generac“ siūlo daugybę atsarginių generatorių, įskaitant populiarųjį 10 kW modelį. Tačiau svarbu pažymėti, kad „Generac“ savo generatoriuose naudoja pažangias technologijas, tokias kaip automatiniai perdavimo jungikliai ir elektroninės uždegimo sistemos.

Remiantis turima informacija, „Generac 10kW“ generatoriuose nenaudojami tradiciniai karbiuratoriai. Vietoj to, jie pasikliauja pažangiomis degalų įpurškimo sistemomis. Šioms degalų įpurškimo sistemoms nereikia droselio - mechaninio ar elektrinio, nes jos automatiškai reguliuoja oro ir degalų mišinį pagal variklio reikalavimus.

Degalų įpurškimo sistemų privalumai

„Generac“ degalų įpurškimo sistemų naudojimas 10 kW galios generatoriuose turi keletą pranašumų, palyginti su tradiciniais karbiuratoriais:

1. Degalų įpurškimo sistemos užtikrina tikslesnį degalų tiekimą, todėl padidėja degalų efektyvumas ir sumažėja išmetamųjų teršalų kiekis.
2. Šios sistemos užtikrina geresnį šalto užvedimo našumą ir nereikia rankiniu būdu reguliuoti droselio.

Apibendrinant galima pasakyti, kad „Generac 10kW“ generatorius neturi elektrinio droselio. Vietoj to, jame naudojamos pažangios degalų įpurškimo sistemos, kurios visiškai pašalina droselio poreikį. „Generac“ pasirinkta degalų įpurškimo technologija suteikia daug privalumų, susijusių su degalų efektyvumu, emisija, šalto užvedimo charakteristikomis ir bendru patikimumu.

Droseliai radijo signalų stiprintuvuose

Aukšto dažnio (AD) lempiniuose stiprintuvuose su PI kontūru naudojami du anodinės įtampos padavimo būdai - lygiagretus arba nuoseklus. Lygiagrečiame jungime droselis L1 prijungtas prie aukštaomio PI kontūro galo, kurio varža gali siekti kelis kiloomus, todėl droselis turi išlaikyti didelę AD įtampą ir įnešti mažai nuostolių. Droselio rezonansai netoli darbinio dažnio sukelia didelius nuostolius, gali sugadinti droselį ir pakenkti stiprintuvo darbui. Į PI kontūro „karšto“ galo talpą įeina lempos išėjimo, montažo, droselio ir kintamo kondensatoriaus talpos. Ši suminė talpa 10 m diapazone dažnai būna per didelė už optimalią, todėl reikia didinti apkrauto PI kontūro Q, dėl ko krenta jo naudingumo koeficientas bei harmonikų slopinimas. Taigi, droselis turi turėti mažą talpą. PI kontūras nuo pastovios anodinės įtampos atskirtas kondensatoriumi C1 ir PI kontūro elementuose anodinės įtampos nėra, todėl tiek diapazonų perjungėjo, tiek kintamų kondensatorių pramušimą į korpusą apsprendžia tik AD įtampa.

Nuosekliame jungime droselis L8 jungiamas į "šaltą" PI kontūro galą. Anodinė įtampa yra visame PI kontūre ir diapazonų perjungiklyje. Kintamus kondensatorius nuo pastovios įtampos galime atskirti papildomais pastoviais kondensatoriais C5 ir C7. Šie skiriamieji kondensatoriai turi būti paskaičiuoti maždaug dvigubai anodinei įtampai, būti aukštadažniai, o kondensatoriaus C7 talpa turi būti gana didelė (apie 50nF), kad jis nežymiai sumažintų PI kontūro išėjimo kondensatoriaus talpą (nuoseklus C7 ir C8 jungimas). Esant aukštai anodinei įtampai tokie reikalavimai nėra labai paprasti. Tačiau yra didelis pliusas - AD įtampos PI kontūre pasiskirsto priklausomai nuo varžos, todėl "šaltame" gale AD įtampa yra žymiai mažesnė ir droselis jungiamas taške, turinčiame palyginti mažą AD įtampą. Droseliui keliami reikalavimai žymiai mažesni, tiek 10 m. diapazone, tiek 160 m. diapazone. Jo talpa neturi reikšmės, nes PI kontūro išėjimo kondensatorius paprastai turi nemažą talpą. Pagerėja PI kontūro suderinimas 10 m.

Droselį šiuo atveju naudinga jungti ne visai į PI kontūro "šaltą" galą, o į ritės L7 atvadą. Atvado vietą galima rasti žemiausiame diapazone (160 m.) neoninės lemputės pagalba. Kurioje ritės vietoje neoninė lemputė dega mažiausia ar visai užgęsta, toje vietoje ir reiktų jungti droselį. Taip prijungus droselį 160 m. diapazone žymiai sumažėja ant jo krentanti AD įtampa, o tuo pačiu ir jo nuostoliai. Eksperimento dėlei 40W siųstuve (lempa GU-19) su nuosekliu maitinimu buvo prijungtas mažytis droselis DM0,2-500 ir siųstuvo darbo pablogėjimo nepastebėta, tuo tarpu esant lygiagrečiam maitinimui net ir esant pakankamai geram droseliui, teko nemaža pavargti, kol jis pradėjo dirbti taip, kaip jam priklauso. Taigi, samprotavimai rodo, kad geresnis yra nuoseklus maitinimas. Tai nesunkiai realizuojama mažos galios stiprintuvuose, tačiau didelės galios stiprintuvų konstravime susiduriama su gana rimtomis problemomis. Ko gero, sunkiausiai sprendžiama tai, kad diapazonų perjungiklyje yra visa anodinė įtampa.

Šiame paveikslėlyje PI kontūras yra suderintas 1 kOm -> 50 Om ir visuose diapazonuose ant apkrovos yra apie 157V (~500W). Programos CircuitMaker CM2000 paskaičiuota AD įtampa "šaltame" 10 m diapazono ritės gale stiprintuvui dirbant įvairiuose diapazonuose rodo, kad 12 ir 15 m diapazonuose įtampa yra net mažesnė už esančią 10 m diapazone (157V), o 17 m diapazone nedaug didesnė už 10 m diapazoną, kas smarkiai sumažina reikalavimus droseliui. Net 20 ir 30 m diapazonuose įtampa yra ženkliai mažesnė nei "karštame" PI kontūro gnybte (713V). Ji mažesnė ir žemesniuose diapazonuose, bet jau nežymiai. Taigi, esant tokiam jungimui žymiai sumažėjo anodinio droselio reikalavimai jo talpai bei parazitiniams rezonansams, nes aukštų dažnių diapazone jis dirba kaip nuosekliame jungime. Žemuose dažniuose jis dirba kaip lygiagrečiame jungime, todėl jo induktyvumas turi būti pakankamai didelis. Bet tai jau nesukelia didelių problemų, kadangi kiti reikalavimai yra žymiai mažesni. Praktika parodė, kad droselis stiprintuvo darbui jokios neigiamos įtakos neturi, nors droselio kokybė tikrai nebuvo gera. Schemose neparodyti pagalbiniai elementai (antiparazitinė anodinė RL grandinėlė, diapazonų perjungėjas turi tik dvi padėtis ir pan.). Jie yra standartiniai, kaip įprastai naudojami tokiose schemose. Skaitoma, kad anodinis droselis radijo signalų stiprinimo dažnyje turi turėti didelę reaktyvinę varžą. Tačiau tai ne visai teisingas teiginys. Nesvarbu, kurioje vietoje jis bus įjungtas, jis su PI kontūru sudaro vieną rezonansinę sistemą. Todėl visai nereikia turėti didelio induktyvumo. Didelis induktyvumas gali net pakenkti, nes dėl parazitinės talpos tarp vijų gali atsirasti visai nepageidaujami rezonansai. Išbandytas 10-80 m stiprintuve apie 4 mkH induktyvumo droselis dirbo puikiai. Jis suvyniotas ant plastikinio 30x20x10mm žiedo. Tokia konstrukcija sumažina gabaritus, parazitinę talpą, jis sukuria žymiai mažesnį AD lauką. Būtų gerai jį vynioti dviem laidais, paskui vieną atvynioti, arba bent jau laidu su šilko ar teflono izoliacija (jei tokių yra). Gautųsi dar mažesnė parazitinė talpa ir didesnė pramušimo įtampa, nes tarp vijų gali būti gana didelė AD įtampa.

tags: #droselis #pries #akumuliatoriu