Jeste li se ikad zapitali kako struja dolazi u vašu kuću ili pretpostavite ako je struja isključena, kako još uvijek dobivate struju kod kuće. Zapravo postoji mnogo načina za dobivanje izmjeničnog napajanja, a da zapravo ne morate ostati bez električne energije.

4 izvora AC napajanja kod kuće

Naizmjenična struja: U osnovi, zbog lakoće prijenosa i niske cijene te je lako pretvoriti u istosmjernu struju, za opskrbu domova preferira se izmjenična struja u odnosu na istosmjernu. Jeste li se ikad zapitali kako funkcionira cijeli ovaj sustav distribucije električne energije? Ne?

Dopustite mi da dam kratku ideju o cijelom sustavu

Sustav distribucije električne energije

Osnovna mreža za distribuciju električne energije sastoji se od sljedećih pododjeljaka:

Elektrana: Elektrana je mjesto gdje se proizvodi trofazna izmjenična struja. Razlog korištenja 3 faze je taj što se sve fazne struje međusobno poništavaju, održavajući uravnoteženo opterećenje i mogu stvoriti rotirajuće magnetsko polje koje se koristi za električne motore. Elektrana se obično sastoji od generatora parnih turbina koji rade na pari dobivenoj izgaranjem ugljena, nafte i prirodnog plina ili iz nuklearnih elektrana. Snaga izmjeničnog napajanja generirana pretvara se u visoki napon na oko 155KV pomoću velikih pojačavajućih transformatora.
Prijenosne trafostanice: Generirana snaga pri visokom naponu od 155KV ulazi u prijenosne podstanice koje se sastoje od silaznog transformatora, prekidača i kontrolne opreme i pretvara visokonaponski izmjenični napon u niskonaponski izmjenični napon od 60kV koji se dovodi u prijenosne krugove u jedinica za distribuciju snage.
Prijenosna jedinica: Prenosna jedinica sastoji se od svakog trožičnog tornja od kojih svaki nosi fazu, a također i četvrte žice koja služi kao tlo za zaštitu od groma. Uobičajena udaljenost prijenosa je oko 400 km.
Distributivna mreža: Sastoji se od silaznih transformatora koji pretvaraju dolaznu visokonaponsku opskrbu izmjeničnim naponom od 60kV u 12kV i distribucijskih sabirnica za prijenos izmjenične snage.
Prijenosne jedinice do kuće: Prenosna jedinica sastoji se od 3 žičana tornja koji nose izmjeničnu struju u svakoj fazi, a također se sastoji od regulatora koji sprečavaju prijelazne napone i slavine za dobivanje jednofazne ili dvofazne opskrbe iz trofazne opskrbe.
Jedinica izmjenične struje u blizini kuća: Jedinica izmjeničnog napajanja sastoji se od silaznih transformatora na električnim stupovima koji snižavaju izmjenični napon s dalekovoda na normalni izmjenični napon od 240 V za kućnu opskrbu. Opskrba od 240 V isporučuje se s tri žice, s dvije žice koje nose po 120 V svaka s faznom razlikom od 180 stupnjeva, a treća žica s neutralnom ili uzemljenom žicom.

Sunčeva energija: Drugi izvor dobivanja energije kod kuće je korištenje sunčeve energije. Zahvaljujući nadopunjavanju i lakoći dostupnosti, solarna energija se pojavljuje kao jedan od glavnih izvora energije. Raspodjela sunčeve energije u kućama sastoji se od sljedećih komponenata:

Solarna energija kućama

“3 -bitni binarni brojač pomoću d flip flopa ”

Solarni paneli: Niz solarnih panela koji se sastoje od solarnih ćelija postavljen je na krov domova u takvom smjeru kako bi se postigla maksimalna sunčeva svjetlost i ta sunčeva svjetlost pretvorila u električnu energiju.
Kontroler punjenja: Rad regulatora punjenja je kontrola punjenja baterija kako bi se osiguralo da prekomjerni istosmjerni napon ne teče na baterije. Također osigurava punjenje baterije u slučaju ispražnjenog napajanja baterije.
Baterije: Set od gotovo 12 baterija koristi se za pohranu istosmjerne električne energije iz solarnih ćelija.
Pretvarač: Koristi se za pretvaranje istosmjerne energije iz baterija u potrebnu izmjeničnu struju za rad uređaja kojima je za rad potreban izmjenični napon.

Neprekidno napajanje: U prethodnoj točki saznali smo o skladištenju solarne energije, a zatim pretvaranju istosmjerne energije u izmjeničnu pomoću pretvarača. Isto se može učiniti za izmjeničnu struju iz mreže.

Sustav neprekidnog napajanja

U normalnom načinu rada napajanje dolazi iz AC mreže i daje se opterećenjima nakon što ga regulira stabilizator. Ovaj izmjenični napon pretvara se u istosmjerni napon za punjenje baterija.

U pričuvnom načinu pohranjena istosmjerna snaga u baterijama pretvara se u izmjeničnu struju pomoću pretvarača. Osnovni pretvarač sastoji se od transformatora sa središnjim primarnim namotom, zajedno s prekidačima koji omogućuju protok struje natrag u bateriju kroz primarne namote, omogućujući tako stvaranje izmjeničnog napona na primarnim namotima .

Praktični UPS

Generatori: Rezervni generator za kuće radi na prirodni plin ili dizel. Sastoji se od regulatora koji nadzire protok struje iz mrežne mreže preko prekidača za automatski prijenos. U slučaju nestanka struje, sklopka za automatski prijenos zatvara mrežne vodove i otvara vod napajanja iz generatora. Tako nakon razmaka od 10 sekundi od prekida napajanja, generator počinje raditi i napaja kućanske uređaje. Kad se napajanje vrati, kontroler to osjeti i automatski isključuje napajanje iz generatora i ponovno započinje nadzor glavnog napajanja. Generator je jeftiniji i ima manje potrošnje, ali je bučan u usporedbi s pretvaračima.

“stvari koje koriste izmjeničnu struju ”

Sustav generatorskog sigurnosnog kopiranja

Praktični generator koji se koristi u kućama

Automatski odabir izvora napajanja kod kuće

Možemo izgraditi jednostavnu automatsku jedinicu za odabir bilo kojeg od izvora napajanja. Ono što nam treba je osnovni mikrokontroler, pokretač releja i 4 releja.

Sustav se sastoji od 4 tipke povezane s mikrokontrolerom, a svaka predstavlja uvjet dostupnosti svakog izvora napajanja. Mikrokontroler sukladno tome pokreće relejni pokretač da odabere odgovarajući relej spojen na odgovarajući izvor napajanja.

Blok dijagram koji prikazuje automatski odabir izmjeničnog napajanja

U normalnom radu, mikrokontroler pokreće pokretač releja tako da opterećenje spoji na mrežnu mrežu kroz odgovarajući relej. Kad se pritisne prva tipka koja predstavlja mrežnu napajanje, to znači da je došlo do kvara mrežne opskrbe. U ovom slučaju, mikrokontroler je programiran tako da daje logički visok ulaz na jedan od ulaznih pinova pokretača releja (spojen na odgovarajući zamjenski izvor napajanja), a relejni pokretač u skladu s tim razvija logički niski signal na odgovarajućem izlaznom pinu. Relej spojen na taj zamjenski izvor napajanja je povezan i omogućuje napajanje tereta. Kada bilo koje zamjensko napajanje zajedno s mrežnim napajanjem zakaže, odabire se drugo dostupno napajanje. Drugim riječima, ako su pritisnuti i gumb za napajanje mrežom i susjedni gumb, zamjenski izvor napajanja odgovara trećem gumbu. LCD se može koristiti za prikaz stanja opterećenja.

Foto kredit