Kas olete mõelnud, kuidas jõuab elekter teie majja või oletame, et kui toide on välja lülitatud, kuidas saate endiselt elektrit kodus. Tegelikult võib vahelduvvoolu toite saamiseks olla palju võimalusi, ilma et peaksite tegelikult ilma elektrita püsima.
4 vahelduvvooluallika allikad kodus
Vahelduvvooluvõrk: Põhimõtteliselt on ülekandmise lihtsuse ja madala hinna ning alalisvooluks muundamise tõttu kodude varustamiseks eelistatud alalisvoolutugevust. Kas olete mõelnud, kuidas kogu see elektrijaotussüsteem töötab? Ei?
Lubage mul anda lühike idee kogu süsteemi kohta
Elektrijaotussüsteem
Põhiline jaotusvõrk koosneb järgmistest alajaotistest:
- Elektrijaam: Elektrijaam on kolmefaasilise vahelduvvoolu tekitamise koht. Kolme faasi kasutamise põhjus on see, et kõik faasivoolud kipuvad üksteist tühistama, säilitades tasakaalustatud koormuse ja võivad tekitada elektrimootorite jaoks kasutatava pöörleva magnetvälja. Elektrijaam koosneb üldjuhul auruturbiinigeneraatoritest, mis töötavad söe, nafta ja maagaasi põletamisel või tuumaelektrijaamades saadud auruga. Generaatoritest genereeritud vahelduvvool muundatakse suurte pingetrafode abil kõrgepingeks umbes 155KV juures.
- Ülekande alajaamad: Tekitatud võimsus kõrgepingel 155 kV siseneb ülekandealamitesse, mis koosnevad astmelist trafost, kaitselülititest ja juhtimisseadmetest ning muundavad kõrgepinge vahelduvvoolu 60 kV madalpinge vahelduvvooluks, mis edastatakse ülekandeahelatesse toitejaotusseade.
- Käigukast: Ülekandeseade koosneb igast 3-juhtmelisest tornist, millel mõlemal on faas, ja neljandast kaablist, mis toimib maapinnana piksekaitseks. Tavaliselt on ülekandekaugus umbes 400 km.
- Jaotusvõrk: See koosneb astmelistest trafodest, mis muundavad sissetuleva kõrgepinge 60 kV vahelduvvoolu 12 kV-ni ja jaotusvõrkudest vahelduvvoolu edastamiseks.
- Edastusüksused koju: Ülekandeseade koosneb 3 juhtmega tornist, mis kannavad vahelduvvoolu võimsust igas faasis, ja koosneb ka regulaatorpankadest, et vältida pingete ja kraanide üleminekuid, et saada ühefaasiline või 2-faasiline toiteallikas kolmefaasilisest toiteallikast.
- Vahelduvvooluplokk kodude lähedal: Vahelduvvooluüksus koosneb elektripostidel olevatest trafodest, mis vähendavad alalisvoolu pinget ülekandeliinidelt tavaliseks vahelduvvoolupingeks 240 V koduvarustuse jaoks. 240 V toiteallikal on kolm juhtet, kahe juhtmega, mis kannavad igaüks 120 V 180-kraadise faasivahe korral, ja kolmest juhtmest neutraalset või maandusjuhet.
Päikeseenergia: Teine allikas energia saamiseks kodus on päikeseenergia kasutamine. Tänu täiendamisele ja hõlpsale kättesaadavusele on päikeseenergia saamas üheks peamiseks energiaallikaks. Kodu päikeseenergia jaotamine koosneb järgmistest komponentidest:
Päikeseenergia kodudesse
- Päikesepaneelid: Kodude katusele asetatakse päikesepatareidest koosnev päikesepaneelide kogum sellises suunas, et saavutada maksimaalne päikesevalgus ja muuta see päikesevalgus elektrienergiaks.
- Laadimiskontroller: Laadimiskontrolleri ülesanne on juhtida akude laadimist, et tagada alalisvoolu pinge voolamine patareidesse. See tagab ka aku laadimise juhul, kui aku tühjeneb.
- Patareid: Päikesepatareide alalisvooluallika salvestamiseks kasutatakse peaaegu 12 patareist koosnevat komplekti.
- Inverter: Seda kasutatakse patareide alalisvoolu muundamiseks, et vajada vahelduvvoolu seadmete töötamiseks, mis vajavad nende tööks vahelduvvoolu.
Katkematu toiteallikas: Eelmises punktis õppisime tundma päikeseenergia salvestamist ja seejärel muundurite abil alalisvoolu muundamist vahelduvvooluks. Sama saab teha ka vooluvõrgust pärit vahelduvvoolu korral.
Katkematu toiteallikas
Tavarežiimis tuleb toiteallikas vahelduvvooluvõrgust ja antakse koormustele pärast stabilisaatori reguleerimist. See vahelduvpinge muundatakse akude laadimiseks alalispingeks.
Varurežiimis muundatakse patareides salvestatud alalisvool muundurite abil vahelduvvoolu toiteks. Põhiline inverter koosneb trafost, millel on keskelt koputatud primaarmähis koos lülititega, mis võimaldavad voolul voolata primaarmähiste kaudu tagasi akusse, võimaldades seeläbi luua primaarmähiste vahelduvvoolu pinget .
Praktiline UPS
Generaatorid: Kodude varugeneraator töötab maagaasil või diislikütusel. See koosneb kontrollerist, mis jälgib vooluvoolu vooluvõrgust automaatse ülekandelüliti kaudu. Elektrikatkestuse korral sulgeb automaatne ülekandelüliti elektriliinid ja avab elektriliini generaatorist. Seega, pärast 10 sekundi möödumist elektrivarustuse katkemisest, hakkab generaator tööle ja varustab elektrit kodumasinatega. Kui toide tagasi tuleb, tajub kontroller seda ja lülitab generaatori toite automaatselt välja ning hakkab uuesti toiteallikat jälgima. Generaator on odavam ja vähem tarbitav, kuid on inverteritega võrreldes lärmakas.
Vahelduvvoolu varugeneraatori süsteem
Kodudes kasutatav praktiline generaator
Kodude toiteallika automaatne valik
Mis tahes toiteallika valimiseks saame ehitada lihtsa automaatse üksuse. Vajame põhilist mikrokontrollerit, relee draiverit ja 4 releed.
Süsteem koosneb neljast mikrokontrolleriga liidetud nupust, millest igaüks esindab iga toiteallika kättesaadavuse tingimust. Vastavalt ajab mikrokontroller relee draiverit vastava toiteallikaga ühendatud õige relee valimiseks.
Plokkdiagramm, mis näitab vahelduvvoolu toiteallika automaatset valimist
Tavalises režiimis ajab mikrokontroller relee draiverit nii, et vastava relee kaudu oleks vooluvõrku ühendatud koormus. Kui vajutatakse esimest vooluvõrku esindavat nuppu, näitab see toiteallika riket. Sellisel juhul on mikrokontroller programmeeritud nii, et see annab releedraiveri ühele sisendnõelale (ühendatud vastava alternatiivse toiteallikaga) loogika kõrge sisendi ja relee draiver arendab oma vastavas väljundpoldis loogika madalat signaali. Selle alternatiivse toiteallikaga ühendatud relee on ühendatud ja võimaldab koormuse toiteallikat. Kui mõni alternatiivsest toiteallikast koos toiteallikaga ebaõnnestub, valitakse teine saadaolev toiteallikas. Teisisõnu, kui vajutada nii toiteploki kui ka külgnevat nuppu, vastab alternatiivne toiteallikas kolmandale nupule. LCD-d saab kasutada koormuse seisundi kuvamiseks.
Foto krediit
