Home " Blog " AVR Spanningsregelaar kennis " Onafhankelijke faseregeling versus gezamenlijke regeling in een driefasige stabilisator

Onafhankelijke faseregeling versus gezamenlijke regeling in een driefasige stabilisator

Een driefasige voeding van 380 V levert niet noodzakelijkerwijs dezelfde spanning op L1, L2 en L3. Neem bijvoorbeeld een fabriek waar de gemeten ingangsspanning als volgt is:

  • L1: 340 V
  • L2: 375 V
  • L3: 410 V

Deze fasen vereisen niet dezelfde correctie. L1 moet worden versterkt, L2 behoeft slechts een kleine aanpassing en L3 moet worden verzwakt.

Dit is het praktische verschil tussen een onafhankelijke fasespanningsstabilisator en een driefasige stabilisator met behulp van uniforme spanningsregeling.

Dankzij onafhankelijke faseregeling kunnen L1, L2 en L3 afzonderlijk worden geregeld. Bij uniforme regeling worden de drie fasen als een gecoördineerd systeem aangestuurd; deze methode is doorgaans geschikter wanneer de spanningen in de fasen in vergelijkbare mate stijgen en dalen.

Voor een industriële afnemer is de vraag niet welk ontwerp geavanceerder klinkt. De relevante vraag is: Zijn er voor de drie fasen daadwerkelijk verschillende spanningscorrecties nodig?

Technische vergelijking tussen onafhankelijke faseregeling en gezamenlijke regeling in een driefasige spanningsstabilisator

Met onafhankelijke faseregeling, beschikt elke fase over een eigen spanningsdetectie- en regelcircuit. Afhankelijk van de stabilisator Afhankelijk van de topologie kunnen afzonderlijke servomechanismen of elektronische regelmodules voor elke fase een andere compensatie toepassen.

Aan de hand van het bovenstaande voorbeeld:

FaseIngangsspanningBeoogd resultaatVereiste actie
L1340 V380 VBoost
L2375 V380 VEen klein zetje
L3410 V380 VVerminder

Een onafhankelijk geregelde stabilisator kan afzonderlijk op deze omstandigheden reageren. Bij een servoconcept bijvoorbeeld bewaakt elke regelkring zijn fasespanning en past het bijbehorende compensatiecircuit aan in de richting van de gewenste uitgangswaarde.

Laten wij nu eens een andere levering bekijken:

350 V / 352 V / 351 V

Alle drie de fasen vertonen een ongeveer even grote spanningsdaling. Hoewel de voeding een probleem met onderspanning vertoont, is hiervoor niet noodzakelijkerwijs een onafhankelijke regeling vereist. Een correct gekozen gecombineerde driefasige stabilisator zou voldoende kunnen zijn.

Uw vooraanstaande spanningsstabilisator en transformator leverancier

Catalogus stabilisatoren en transformatoren downloaden

Bekijk alle ZHENGXI modellen, specificaties en technische parameters in één complete catalogus.
Vind de juiste spanningsoplossing voor uw project.

Download AVR Stabilisator & Transformator Catalogus

Technische vergelijking

FunctieOnafhankelijke faseregelingGeharmoniseerde regelgeving
FaseregelingElke fase wordt afzonderlijk geregeldDrie fasen die als een gecoördineerd systeem worden geregeld
Evenwichtige spanningsschommelingGeschiktGeschikt
Ongelijke fasespanningenBeter geschiktDit hangt af van het ontwerp en de mate van onbalans
Verschillende correctie per faseDat is mogelijk, afhankelijk van het ontwerpOver het algemeen beperkter
Beheersing van de complexiteitHogerOnder
Typische kosten van apparatuurHogerOnder
Typische toepassingOngelijkmatige of onregelmatige driefasige voedingsspanningenRelatief evenwichtige driefasige voedingsbronnen
Onafhankelijke fasespanningsstabilisator versus uniforme regeling met afzonderlijke spanningscorrectie voor L1, L2 en L3

Driefasige ongebalanceerde spanning is meer dan alleen een verschil tussen drie getallen op een voltmeter. Het is een erkend probleem op het gebied van de stroomkwaliteit, met name in systemen die inductiemotoren, pompen, compressoren, HVAC-apparatuur en andere driefasige verbruikers van stroom voorzien.

IEC 61000-4-30 beschrijft meetmethoden voor parameters met betrekking tot de netkwaliteit, waaronder de grootte van de voedingsspanning, spanningsdalingen en -pieken, harmonischen, onderbrekingen en asymmetrie in de voedingsspanning.

Voor een formele beoordeling van de netkwaliteit kan de spanningsasymmetrie worden geëvalueerd aan de hand van componenten in de positieve en negatieve sequentie:

Spanningsonbalans (%) = negatieve-volgorde-spanning / positieve-volgorde-spanning × 100

Dit betekent dat het simpelweg aftrekken van de laagste fasespanning van de hoogste geen volledige technische beoordeling van de spanningsonbalans vormt.

Motortoepassingen verdienen bijzondere aandacht. In de technische richtlijnen van ABB wordt spanningsonbalans aangemerkt als een omstandigheid die de verliezen en de opwarming van de motor kan vergroten en die een verlaging van het nominale vermogen noodzakelijk kan maken wanneer de onbalans te groot wordt.

Voor de keuze van een spanningsstabilisator blijft het echter uiterst nuttig om de werkelijke spanningsbereiken van L1, L2 en L3 vast te leggen. Hieruit blijkt of alle drie de fasen een vergelijkbare correctie vereisen of dat elke fase zich anders gedraagt.

Er is Het feit dat er een spanningsverschil tussen de fasen bestaat, betekent niet automatisch dat een installatie een onafhankelijke regeling moet gebruiken. De keuze hangt af van het gemeten spanningsbereik, de frequentie waarmee de situatie zich voordoet, de belastingskenmerken, de startomstandigheden van de motor, de vereiste uitgangstolerantie en het regelvermogen van de stabilisator zelf.

De volgende voorbeelden bieden een nuttige eerste beoordeling:

Toestand van het terreinWat dit zou kunnen betekenenAanbevolen maatregel
350 / 352 / 354 VEen relatief evenwichtige onderspanningEen uniforme regelgeving zou wellicht volstaan
340 / 375 / 410 VVoor elke fase is een andere correctie vereistBeoordeel de onafhankelijke faseregeling
Tijdens het starten van de motor dalen alle fasenProbleem met de aanloopstroom of de bronimpedantieControleer de startstroom van de motor en de capaciteit van de stabilisator
Eén fase blijft aanzienlijk lagerMogelijke toevoerleiding, aansluiting, transformator, of een probleem met de lastverdelingOnderzoek het stroomopwaartse elektrische systeem
De spanning is normaal, maar de THD is hoogHarmonische vervormingSpanningsregeling alleen is wellicht niet voldoende om het probleem op te lossen
Eén fase valt af en toe uitMogelijke faseverliesstoringVerhelp de storing en zorg voor passende beveiliging

Wanneer onafhankelijke faseregeling zinvol is

Een onafhankelijke fasespanningsstabilisator Het is de moeite waard om dit te onderzoeken wanneer metingen ter plaatse herhaaldelijk aantonen dat afzonderlijke fasen aanzienlijk verschillende correcties vereisen.

Typische situaties zijn onder meer:

  • fabrieken met ongelijk verdeelde eenfasige belastingen;
  • afgelegen industriële installaties die via lange of zwakke voedingsleidingen worden gevoed;
  • locaties waar L1, L2 en L3 merkbaar verschillende spanningsbereiken hebben;
  • productielijnen waarin driefasige en eenfasige apparatuur worden gecombineerd;
  • installaties waarbij de spanning in de ene fase mogelijk moet worden verhoogd, terwijl deze in een andere fase juist moet worden verlaagd.

Bijvoorbeeld herhaalde metingen rond 335 / 370 / 405 V wijzen op een ander probleem dan een voedingsspanning die schommelt tussen 345 / 347 / 346 V en 400 / 402 / 401 V. Beide situaties kunnen door de operator worden omschreven als “onstabiele 380 V-voeding”, maar de vereisten inzake spanningsregeling zijn niet dezelfde.

Wanneer één enkele verordening voldoende kan zijn

Indien de drie fasen bij schommelingen in het aanbod relatief dicht bij elkaar blijven, kan een uniforme regeling wellicht de meest praktische en economische oplossing zijn.

In dat geval dient er meer aandacht te worden besteed aan de stabilisator’s ingangsspanningsbereik, uitgangsnauwkeurigheid, nominale capaciteit, overbelastingsvermogen, regelingssnelheid en belastingskarakteristieken in plaats van te betalen voor een onafhankelijke faseregeling die de installatie wellicht niet nodig heeft.

Een onafhankelijke fasestabilisator kan de spanningswaarde binnen het beoogde werkingsbereik corrigeren, maar vormt geen universele oplossing voor de stroomkwaliteit.

Onafhankelijke regelgeving leidt op zichzelf niet tot herstel:

  • faseverlies of onjuiste fasevolgorde;
  • loszittende of beschadigde elektrische aansluitingen;
  • overbelasting van de stroomopwaartse transformator;
  • ernstige harmonische vervorming door frequentieregelaars of andere niet-lineaire belastingen;
  • slechte lastverdeling;
  • een te hoge neutrale stroom;
  • volledige stroomonderbrekingen;
  • zeer korte of sterke spanningsdalingen die buiten het reactiebereik van de stabilisator vallen.

Stel dat L2 consequent veel lager is dan L1 en L3. De oorzaak kan een overbelaste fase zijn, een losse kabelaansluiting, een probleem met de transformator of een ongelijkmatige belastingverdeling. Het compenseren van L2 met een stabilisator kan de uitgangsspanning verbeteren, maar lost de onderliggende storing niet op.

De betere technische aanpak is eenvoudig: Stel eerst vast of er sprake is van afwijkende elektrische omstandigheden en bepaal vervolgens welke spanningsregeling nog nodig is.

Een van de meest voorkomende fouten bij de keuze van een stabilisator is dat men uitsluitend de nominale systeemspanning opgeeft.

Een verzoek zoals “We hebben een Stabilisator van 200 kVA voor een 380 V-net geeft de fabrikant geen informatie over de vraag of de voeding in balans is, hoe laag de spanning daalt, of dat een grote motor verantwoordelijk is voor de spanningsdaling.

Voor een nauwkeurigere selectie verzoeken wij u het volgende op te geven:

  • Minimale en maximale spanning op L1;
  • Minimale en maximale spanning op L2;
  • L3 minimum- en maximumsspanning;
  • normale bedrijfsstroom of totale belasting in kVA;
  • maximale gelijktijdige belasting;
  • het hoogste nominaal vermogen van de motor of compressor;
  • methode voor het starten van motoren, zoals DOL, ster-driehoek, softstarter of VFD;
  • de vereiste uitgangsspanning en tolerantie;
  • frequentie;
  • omgevingstemperatuur en installatiehoogte.

Indien de spanning in de loop van de dag aanzienlijk schommelt, zijn metingen van een spanningsdatalogger of een netkwaliteitsanalysator nuttiger dan één enkele meting met een multimeter.

Voorbeeld van nuttige websitegegevens

Systeem: 380 V, 50 Hz, driefasig
L1-serie: 325–390 V
L2-serie: 350–405 V
L3-serie: 365–425 V
Maximale belasting: 180 kVA
Grootste motor: 45 kW
Startprocedure: Ster-driehoek
Vereiste uitvoer: 380 V ±3%

Aan de hand van deze informatie kan de fabrikant de regelmethode, het vereiste ingangsbereik, de capaciteit van de stabilisator, de startomstandigheden van de motor en de beveiligingsconfiguratie beoordelen.

De regelmethode en de dimensionering in kVA dienen te worden beschouwd als onderling samenhangende, maar afzonderlijke beslissingen. Zelfs wanneer onafhankelijke faseregeling vereist is, moet de stabilisator nog steeds worden gedimensioneerd op basis van de werkelijke belasting, de minimale ingangsspanning en eventuele aanzienlijke motorstartstromen.

Twee driefasige stabilisatoren met hetzelfde nominale kVA-vermogen kunnen zeer uiteenlopende prestaties leveren. Let bij het vergelijken van offertes niet alleen op het vermogen en de prijs.

ParameterWat u moet controleren
Nominaal vermogenContinu bruikbaar kVA onder werkelijke bedrijfsomstandigheden
Bereik ingangsspanningMinimaal en maximaal toegestane ingangsspanning
RegelingsmethodeAfzonderlijke regelgeving of geïntegreerde regelgeving
UitvoernauwkeurigheidToegestane tolerantie voor de uitgangsspanning
Regeling van de snelheidReactie op veranderingen in de ingangsspanning
Mogelijkheid tot overbelastingToegestaan percentage en duur van de overbelasting
Het starten van de motorOf er bij de dimensionering rekening is gehouden met de aanloopstroom
OmleidingHandmatige, automatische of onderhoudsbypass
BeschermingOver- en onderspanning, overbelasting, kortsluiting, fasebescherming, enz.
InstallatievoorwaardenEisen inzake temperatuur, hoogte, behuizing, ventilatie en koeling

Eén specificatie verdient bijzondere aandacht: Blijft het opgegeven kVA-vermogen beschikbaar over het gehele gespecificeerde ingangsspanningsbereik?

Bij een lagere ingangsspanning neemt de stroomsterkte toe bij een gegeven vermogensbehoefte. Bij projecten met een breed ingangsspanningsbereik kan dit gevolgen hebben voor de transformatorwikkelingen, de geleiders, de regelcomponenten, het thermisch ontwerp en uiteindelijk de bruikbare capaciteit van de stabilisator.

Is een onafhankelijke fasespanningsstabilisator altijd beter?

Nee. Onafhankelijke regeling biedt meer flexibiliteit wanneer afzonderlijke fasen verschillende correcties vereisen, maar dit brengt ook een complexere regelingsstructuur met zich mee. Indien L1, L2 en L3 relatief in evenwicht blijven, kan een gezamenlijke regeling de vereiste prestaties leveren met een eenvoudiger en zuiniger ontwerp.

Wat gebeurt er als de spanning op de ene fase 340 V bedraagt en op de andere 410 V?

De twee fasen vereisen tegengestelde correcties. De 340 V-fase moet worden verhoogd tot de streefspanning, terwijl de 410 V-fase moet worden verlaagd. Dit is een situatie waarin onafhankelijke faseregeling een aanzienlijk voordeel kan bieden, mits beide spanningen binnen het door de stabilisator gespecificeerde ingangsbereik liggen.

Kan een spanningsstabilisator een spanningsonbalans verhelpen die wordt veroorzaakt door ongelijkmatige belasting?

Het apparaat kan de hieruit voortvloeiende verschillen in spanningswaarde binnen zijn werkingsbereik corrigeren, maar het is geen vervanging voor een correcte belastingverdeling. Indien grote eenfasige belastingen ongelijkmatig over L1, L2 en L3 zijn verdeeld, dient ook te worden overwogen de belastingverdeling te corrigeren.

Hoe weet ik of mijn fabriek onderworpen is aan onafhankelijke regelgeving?

Meet alle drie de fasen tijdens normale productie en piekbelasting. Indien L1, L2 en L3 relatief dicht bij elkaar blijven terwijl de spanning stijgt en daalt, kan een gezamenlijke regeling wellicht volstaan. Indien de fasen herhaaldelijk aanzienlijk verschillende – of tegengestelde – correcties vereisen, dient een onafhankelijke faseregeling te worden overwogen.

Een voorraadmeting 350 / 352 / 354 V stelt een heel andere regelgevingsvereiste aan de ene meting dan aan de andere 340 / 375 / 410 V, hoewel beide eenvoudigweg kunnen worden omschreven als een onstabiele 380 V-voeding.

De juiste driefasige stabilisator is daarom niet noodzakelijkerwijs degene met het meest complexe regelsysteem. Het is degene die is afgestemd op de omstandigheden ter plaatse het werkelijke fase-spanningsbereik, de belastingskarakteristieken, de startomstandigheden en de vereiste uitgangsprestaties.

ZHENGXI produceert driefasige spanningsstabilisatoren met configuraties voor onafhankelijke fase- en gezamenlijke regeling, bestemd voor industriële toepassingen. Geef voor de projectevaluatie de minimale en maximale spanning op L1/L2/L3, de totale belasting, de grootste motor of compressor, de startmethode, de vereiste uitgangsspanning en de installatieomstandigheden op. Aan de hand van deze parameters kunnen de regelmethode, het ingangsbereik en de capaciteit van de stabilisator worden beoordeeld voordat een offerte wordt opgesteld.

nl_NL_formalNL
Scroll naar boven

Welkom bij inqury

We zijn niet in de buurt, maar we willen nog steeds van u horen! Laat een berichtje achter.