Активный стабилизатор – Попов А.В., Горбунов А.А. Выбор типа активной системы стабилизации поперечной устойчивости при проектировании автомобильных транспортных средств

Новости гаи, дтп, штрафы пдд, ГИБДД, Экзамен ПДД онлайн. Техосмотр

Зачем на внедорожники ставят активные стабилизаторы?

Активный стабилизатор поперечной устойчивости очень полезная в автомобильном быту вещь. Это все равно, что иметь набор свейбаров. Одни очень жесткие, на которых хорошо пролетать замысловатые повороты, другие – для повседневной езды, когда мягкость и комфорт неспешного передвижения выходит на первый план.

 

Технология активно применяется на всех дорогих и спортивных автомобилях, а недавно она перешла на внедорожники. Активные стабилизаторы поперечной устойчивости помогают автомобилям SUV с высоким центром тяжести избегать кренов кузова и позволяют, тем самым, быстрее и что немаловажно, безопаснее проходить повороты.

 

Но как они работают? Благодаря этому подробному видео объяснению, вы сможете узнать, как.

 

Когда автомобиль поворачивает, его центр тяжести наклоняется наружу поворота, сжимая внешнюю подвеску и разжимая внутреннюю. Такой перекос крайне негативно сказывается на всем поведении движущегося автомобиля, начиная от изменения траектории движения, до снижения скорости прохождения поворота. В общем, управляемость ухудшается.

 

Для борьбы с этой исходной конструктивной особенностью любой подвески, любого автомобиля, инженеры придумали так называемые стабилизаторы поперечной устойчивости, которые соединяют обе стороны подвески единой тягой, тем самым уменьшая дифференциацию между двумя частями подвески (левую и правую), и таким образом, уменьшая крены кузова.

 

Десятки лет эволюции этого, по своей природе незамысловатого элемента, вылились в очень интересную систему, которая в буквальном смысле «на лету» способна регулировать жесткость свейбара, в отличие от обычных стабилизаторов, где жесткость изначально задана одна.

 

Для такой чудесной регулировки используется конструкция с электромотором, установленном по центру стабилизатора, который прикладывает противоположенный по направлению крутящий момент развиваемый в данный промежуток времени центробежными силами. Тем самым крен кузова даже высокого и тяжелого кроссовера уменьшается многократно и может быть практически незаметен.

 

Технология пока применяется на очень дорогих внедорожниках вроде Audi, Bentley и Lamborghini, на которых используемая современная 48-вольтовая система питает мощные электрические моторы, задействованные в стабилизации.

 

В схеме задействованы:

Два электромеханических активных стабилизатора поперечной устойчивости на передней и задней осях с электрическим приводным мотором, установленным на них.

Преобразователь напряжения постоянного тока

48-вольтовый конденсатор

Два блока управления стабилизаторами

 

Mercedes и Rolls Royce используют аналогичные, но конструктивно отличающиеся системы в своих роскошных автомобилях.

 

Джейсон Фенске из Engineering Explained, покажите и расскажет, как работают активные стабилизаторы в своем последнем видео, используя Audi Q7 в качестве примера:

Видео с YouTube канала: Engineering Explained

 

Включите перевод субтитров в настройках YouTube плеера, чтоб не пропустить всех деталей.

Новости гаи, дтп, штрафы пдд, ГИБДД, Экзамен ПДД онлайн. Техосмотр

Зачем на внедорожники ставят активные стабилизаторы?

Как активные стабилизаторы делают внедорожники управляемыми как легковушки?

Активный стабилизатор поперечной устойчивости очень полезная в автомобильном быту вещь. Это все равно, что иметь набор свейбаров. Одни очень жесткие, на которых хорошо пролетать замысловатые повороты, другие – для повседневной езды, когда мягкость и комфорт неспешного передвижения выходит на первый план.

 

Технология активно применяется на всех дорогих и спортивных автомобилях, а недавно она перешла на внедорожники. Активные стабилизаторы поперечной устойчивости помогают автомобилям SUV с высоким центром тяжести избегать кренов кузова и позволяют, тем самым, быстрее и что немаловажно, безопаснее проходить повороты.

 

Но как они работают? Благодаря этому подробному видео объяснению, вы сможете узнать, как.

 

Когда автомобиль поворачивает, его центр тяжести наклоняется наружу поворота, сжимая внешнюю подвеску и разжимая внутреннюю. Такой перекос крайне негативно сказывается на всем поведении движущегося автомобиля, начиная от изменения траектории движения, до снижения скорости прохождения поворота. В общем, управляемость ухудшается.

 

Для борьбы с этой исходной конструктивной особенностью любой подвески, любого автомобиля, инженеры придумали так называемые стабилизаторы поперечной устойчивости, которые соединяют обе стороны подвески единой тягой, тем самым уменьшая дифференциацию между двумя частями подвески (левую и правую), и таким образом, уменьшая крены кузова.

Как активные стабилизаторы делают внедорожники управляемыми как легковушки?

 

Десятки лет эволюции этого, по своей природе незамысловатого элемента, вылились в очень интересную систему, которая в буквальном смысле «на лету» способна регулировать жесткость свейбара, в отличие от обычных стабилизаторов, где жесткость изначально задана одна.

 

Для такой чудесной регулировки используется конструкция с электромотором, установленном по центру стабилизатора, который прикладывает противоположенный по направлению крутящий момент развиваемый в данный промежуток времени центробежными силами. Тем самым крен кузова даже высокого и тяжелого кроссовера уменьшается многократно и может быть практически незаметен.

Как активные стабилизаторы делают внедорожники управляемыми как легковушки?

 

Технология пока применяется на очень дорогих внедорожниках вроде Audi, Bentley и Lamborghini, на которых используемая современная 48-вольтовая система питает мощные электрические моторы, задействованные в стабилизации.

 

В схеме задействованы:

Как активные стабилизаторы делают внедорожники управляемыми как легковушки?

Два электромеханических активных стабилизатора поперечной устойчивости на передней и задней осях с электрическим приводным мотором, установленным на них.

Преобразователь напряжения постоянного тока

48-вольтовый конденсатор

Два блока управления стабилизаторами

 

Mercedes и Rolls Royce используют аналогичные, но конструктивно отличающиеся системы в своих роскошных автомобилях.

 

Джейсон Фенске из Engineering Explained, покажите и расскажет, как работают активные стабилизаторы в своем последнем видео, используя Audi Q7 в качестве примера:

Видео с YouTube канала: Engineering Explained

 

Включите перевод субтитров в настройках YouTube плеера, чтоб не пропустить всех деталей.

Активный сетевой фильтр — стабилизатор — Страница 2 — Источники питания

Сидел слушал и сравнивал 4 дня, вот что могу сказать (предупреждаю, что не мастер описывать словами услышанное ;) ).

Сначала о системе.

Источник — Cambridge Audio azur 840C

Акустика — Klipsch Heresy

Усилитель — SE на 6П3 «груша», 52г., смещение фиксированное, драйвер 12SN7, вых. тр-ры Hammond 125ESE, все питание стабилизированное (кроме накала 6П3), сигнал/шум -96дБ, перех. затухания (1кГц) -83…86дБ.

Усилитель хорошо отвязан от сети и не подвержен ее влиянию — играет одинаково и днем и ночью, сетевой кабель и положение вилки в розетке не влияют на звук, как и колебания напряжения 200В…240В.

Комната стандартная, 5,8м*3,15м, колонки стоят вдоль длинной стены (по другому не получается), между ними 2,5м. Скажем, не приспособлена для прослушивания, правда стены оклеены обоями с глубоким тиснением, что площадь поверхности примерно 1,2 от площади стен.

Слушал:

1. Просто от сети, как обычно.

Хороший звук на любом жанре, хорошая динамика, устойчивая стереопанорама (шире, чем расположены колонки), есть глубина, каждый инструмент и голос на своем месте.

2. От симисторного стабилизатора-фильтра.

В динамике разницы не заметил, стереопанорама глубже, звук чище на середине и верхах (особенно заметно на женском вокале, скрипке, фортепиано).

3. От комплекса (симисторный стабилизатор + активный фильтр- стабилизатор).

Заметно увеличилась динамика, причем не только на низах, но во всем диапазоне частот. Вот здесь я не понял причины — у меня же в усилителе все застабилизировано, и хорошо!!! Нужно думать ;)

Звук стал много чище на середине и верхах, трудно придраться. Жена сказала, что появились новые звуки, которых раньше не было слышно.

Стереопанорама. Стала намного четче прорисована, глубже и шире, ушла далеко за колонки, ширина примерно 120 градусов. Слушал Пинк-Флойд «Финал», в некоторых местах стереопанорама кажется более 180 градусов, как будто сидишь на сцене.

На малой громкости все эти эффекты сохраняются, и динамика, и панорама.

Вот примерно так, если коротко.

Отдельно регенератор (без симисторного стаба) не слушал, не предусмотрел. Должно быть не хуже, скорее лучше. Но в последней версии диапазон входных напряжений у него небольшой, 220В+/-8В, затруднительно прослушать его отдельно.

основные критерии, принцип работы, недостатки и преимущества

Электронный стабилизатор напряжения картинка

06.05.2019

Электронные стабилизаторы напряжения широко используются в быту для защиты техники от перепадов напряжения. В отличие от релейных стабилизаторов, эти приборы не содержат механических или электромеханических компонентов, что дает им более лучшие технические возможности. Для преобразования напряжения в них применяются полупроводниковые элементы – тиристоры или симисторы.

В данной статье мы расскажем об электронных стабилизаторах, их особенностях, принципах работы и сферах применения, а также раскроем их недостатки и выделим достоинства.

Устройство и принцип действия электронного стабилизатора

Электронный стабилизатор обычно состоит из следующих компонентов:

  • измерителей входного и выходного напряжения;
  • управляющей микросхемы, которая анализирует данные от измерителей и при необходимости включает процесс преобразования напряжения;
  • трансформатора с возможностью переключения обмоток для регулировки напряжения;
  • блока электронных ключей (тиристоров или симисторов), который управляет переключением обмоток.

Структурная схема электронного стабилизатора картинка

Принцип действия электронного стабилизатора может быть описан следующим образом:

при изменении напряжения в питающей сети фиксируется разница между фактическим и номинальным его значением. Управляющий микропроцессор подает сигнал на включение определенного силового ключа, коммутирующего именно ту секцию обмотки трансформатора, коэффициент трансформации которой обеспечит наиболее приближенное к номиналу значение выходного напряжения.

Таким образом, принцип действия электронных стабилизаторов во многом схож с работой устройств релейного типа. Если в последних коммутация необходимых обмоток автотрансформатора осуществляется при помощи электромеханических реле, то в электронных устройствах вместо них используются отличающиеся гораздо более высоким быстродействием силовые полупроводниковые ключи — тиристоры или симисторы.

Также конструкция электронного стабилизатора предусматривает работу в режиме «байпас» – когда сетевое напряжение находится в пределах нормы, электричество направляется в обход трансформатора и непосредственно подается потребителю.

Таким образом, питание электроприборов через электронный стабилизатор напряжения осуществляется следующим образом:

  1. Если параметры электротока соответствуют нормативным, он проходит через байпас, не нагружая основные цепи стабилизатора.
  2. Если происходит падение или возрастание напряжения, измеритель на входе стабилизатора фиксирует это изменение.
  3. Управляющая микросхема стабилизатора отдает соответствующую команду и срабатывает блок электронных ключей.
  4. В цепь включаются обмотки трансформатора, которые осуществляют преобразование напряжений до нужного уровня.

В чем разница между симисторным и тиристорным стабилизатором?

Электронные стабилизаторы могут строиться на основе тиристоров или симисторов.

Принцип работы тиристора

Принцип работы симистора

Тиристор представляет собой полупроводниковый элемент, который позволяет управлять прохождением тока.

Он пропускает ток только в одном направлении и имеет два состояния — «открыто» или «закрыто». Ими можно управлять с помощью подачи импульса на один из входов.

В стабилизаторе тиристор используется для подключения обмотки трансформатора.

Симистор функционирует сходным c тиристором образом. Его название представляет собой сокращение от слов «симметричный тиристор».

Главное отличие от тиристора заключается в том, что симистор пропускает ток в двух направлениях. Поэтому в симисторном стабилизаторе при тех же параметрах можно использовать в два раза меньше электронных компонентов. Это делает его более компактным и надежным.

Достоинства и недостатки электронных стабилизаторов

Ниже представлены основные достоинства и недостатки электронных стабилизаторов по сравнению с релейными приборами. Они обусловлены, в первую очередь, строением и особенностями метода преобразования напряжения электронных стабилизаторов.

Достоинства

Недостатки

  1. Не имеют механических элементов, поэтому издают меньше шума при работе и считаются в целом более надежными.

  2. Реагируют на изменения параметров электросети быстрее.

  3. Имеют меньший шаг изменения при регулировке напряжения, что позволяет добиться более высокой точности стабилизации – от 5 до 10 %.

  4. Электронные ключи, в отличие от реле, весьма компактны, а значит, их количество можно увеличить без существенного увеличения размеров устройства.

  1. Выходное напряжение имеет форму, отличную от синусоидальной (трапециевидную или с другими искажениями, в зависимости от конкретной модели стабилизатора).

  2. Точности, которую дает ступенчатая регулировка напряжения, может оказаться недостаточно для питания устройств, чувствительных к качеству электроснабжения.

  3. Более высокая стоимость в сравнении с релейными моделями.

Сферы применения электронных стабилизаторов напряжения

Такие преимущества электронных стабилизаторов перед релейными устройствами, как более высокая скорость и точность регулирования напряжения, бесшумность в работе, надежность и длительность ресурса работы, благодаря отсутствию механических элементов коммутации, обеспечивают их широкое применение в домашних условиях для защиты бытовой нагрузки, не имеющей в своем составе электромоторов, например, телевизионной и кухонной техники, а также приборов освещения.

Серьезным ограничением области применения электронных стабилизаторов является отличие формы выходного напряжения от синусоидальной, а также недостаточно высокая точность стабилизации.

Крайне не рекомендуется подключать высокоточное чувствительное оборудование к электронным стабилизаторам. Например, определенные проблемы могут возникнуть при работе с:

  • устройствами, в составе которых есть электродвигатель (насосами, системами отопления) – выходное напряжение стабилизатора, имеющее неправильную форму кривой, может привести к выходу двигателя из строя;
  • профессиональным аудио- и видеооборудованием – помехи, создаваемые при ступенчатом переключении, отрицательно скажутся на качестве картинки и звука;
  • компьютерной техникой – точности, которую дает ступенчатая регулировка напряжения, может оказаться недостаточно.

Таким образом, полностью обеспечить электропитание загородного дома или коттеджа с помощью электронного стабилизатора не получится, поскольку через него нельзя будет запитать часть чувствительного оборудования с электродвигателями, например, насосы системы водоснабжения.

Подключение нагрузки к электронному стабилизатору картинка

Критерии выбора электронного стабилизатора

При выборе электронного стабилизатора следует руководствоваться следующими техническими характеристиками устройства.

Мощность стабилизатора

Одна из важнейших характеристик устройства независимо от его типа, которая определяется в соответствии с суммарной мощностью потребления подключаемой нагрузки.

Для активной нагрузки мощность стабилизатора рекомендуется выбирать с небольшим резервом в 20-30%, для нагрузок с высокой реактивной составляющей запас по мощности рекомендуется взять большим.

Скорость стабилизации напряжения

Не менее важный параметр стабилизатора. Время коррекции практически одинаково у всех моделей этого типа. По скорости стабилизации электронные стабилизаторы безусловно являются лидерами среди устройств, использующих для преобразования напряжения автотрансформатор.

Точность регулирования

Показатели данной характеристики во многом определяются количеством дискретных ступеней регулирования — установленных полупроводниковых ключей (мощных тиристоров или симисторов). Чем их в схеме больше, тем меньше проявляется ступенчатость регулирования и на выходе устройство будет способно выдавать напряжение со значением, более приближенным к номинальному.

Рабочий диапазон входного напряжения

Нижним и верхним его порогами определяются минимальное и максимальное напряжения питающей сети, при которых устройство сможет работать, сохраняя заявленную точность стабилизации, а также защитное срабатывание — отключение стабилизатора при выходе значений входного напряжения за пределы рабочего диапазона.

Диапазон допустимых температур эксплуатации

В стабилизаторах электронного типа отсутствуют механически коммутируемые контакты, поэтому устройства неплохо переносят резкие перепады температур окружающей среды. Выбор устройства необходимо делать в соответствии этой характеристики с условиями эксплуатации.

Тип исполнения корпуса

Требуемое исполнение зависит от площади, геометрии помещения, близости расположения отопительных и нагревательных приборов и т. д. По типу корпуса стабилизаторы можно разделить на:

  • навесные — с креплением на стену;
  • стоечные — предназначенные для установки в стандартные 19-дюймовые шкафы или стойки;
  • напольные — устанавливаемые на горизонтальную поверхность.

Средства индикации и мониторинга

Довольно востребованными опциями является возможность мониторинга состояния сети и параметров работы стабилизатора, реализованного выводом данных на ЖК-дисплей или светодиодов индикации. При необходимости организации удаленного мониторинга и управления следует учитывать наличие коммуникационных интерфейсов и используемых соответствующих протоколов передачи данных.

Инверторный стабилизатор напряжения как альтернатива электронным стабилизаторам

В связи с описанными выше недостатками электронные стабилизаторы постепенно уходят в прошлое. Они стоят дороже, чем релейные приборы, но при этом все равно не обеспечивают достаточной точности и качества выходного напряжения. В качестве альтернативы для бытового использования многие все чаще используют инверторные стабилизаторы. В них применяется более современный метод преобразования, который позволяет избавиться от недостатков, свойственных устройствам на симисторах и тиристорах.

В инверторном стабилизаторе напряжение, поступающий на вход, преобразуется в постоянное, а затем снова в переменное, но уже с нужными параметрами. Благодаря этому обеспечивается форма идеальной синусоиды и достигается высокая точность стабилизации (2 %).

Инверторные стабилизаторы работают практически бесшумно и имеют полный набор защит: от перегрузок, перегрева, коротких замыканий, аварий в сети. Они являются оптимальным вариантом, если нужно обеспечить питание дорогостоящих устройств, чувствительных к перебоям в электропитании — компьютерной техники, систем отопления, котлов с электронным управлением, систем безопасности загородного дома.

Купив инверторный стабилизатор, вы сможете обеспечить надежную подачу электроэнергии на все электроприборы, которые используются в доме: от мелкой бытовой техники до систем водоснабжения и отопления. Технические особенности инверторного стабилизатора делают его сферу применения намного шире, чем у электронных моделей.

Читайте также:

Модельный ряд инверторных стабилизаторов «Штиль»

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о