В этой статье мы рассмотрим значение стабилизаторов для лазерного металлореза: расскажем, какие стабилизаторы бывают, как их выбирать, и какими пользуемся мы
Для чего нужен стабилизатор?
Во время работы металлореза могут внезапно возникнуть перепады в сети, неполадки в работе электрооборудования или скачки потребления электроэнергии. Все это может привести к:
- Искажению обработки материалов. Станок начнёт работать менее точно, что приведёт к неоднородной обработке. Или вовсе к искажению размеров ваших изделий, ухудшению их качества: появление пятен, неровностей и прочего;
- Сбоям в работе станка и увеличенному риску поломок;
- Повышенному шансу поражения электрическим током. Станок может работать непредсказуемо при колебаниях, а это опасно для оператора.
Работа металлорежущего лазерного станка требует точного контроля напряжения. Задача стабилизатора — предотвращение электрических колебаний, которые влияют на функциональность оборудования.
Стабилизатор защищает чувствительные электронные компоненты оборудования от скачков, просадок и пиков и обеспечивает точную и надёжную работу
Какие бывают стабилизаторы?
- У феррорезонансных стабилизаторов высокая скорость отработки скачков, повышенная надёжность и неплохая точность стабилизации. Но они редкие, шумные и тяжёлые. Также у них небольшой коэффициент мощности, искажение выходного тока и нестабильное функционирование при перепадах напряжения более чем на 0,5 Гц;
- Инверторные работают с помощью двухступенчатой схемы получения выходного напряжения. Плюсы — мгновенная реакции на изменения, эффективное подавление скачков и импульсных проблем. Однако они не защищают от помех и выходят из строя при перегрузке;
- Релейные или ступенчатые конструктивно просты, надёжны и доступны по цене. Их быстродействие составляет ~20 миллисекунд, а погрешность стабилизации — всего 10%. Однако у них относительно слабая нагрузочная способность и высокий уровень шума. Также при нестабильном напряжении их срок службы сильно сокращается;
- Электромеханические имеют низкую погрешность, 3%, и плавную регулировку напряжения. Широкий диапазон регулировки, небольшие габариты и малая стоимость — плюсы этого стабилизатора. Но по сравнению с релейными у них меньшее быстродействие, ~50 миллисекунд, и хорошая слышимость ночью;
- Электронные регуляторы же являются по сути релейными. Единственное, что в них вместо реле — электронные ключи, тиристоры или симисторы. У них большое быстродействие — 10-20 миллисекунд. Они бесшумны, долго служат и имеют много ступеней регулировки. В минусы можно записать их цену.
Все стабилизаторы бывают одно- и трёхфазными. Выбор между ними зависит от количества фаз в электросети здания. Однофазный подходит для зданий с однофазной электросетью, а трёхфазный — для трёхфазных сетей.
При установке трёхфазного стабилизатора можно защитить все потребители сразу или защитить фазы по отдельности
Какими стабилизаторами пользуются в Lasercut
Мы используем релейные стабилизаторы на лазерных СО2 станках, маркерах и фрезерах из-за соотношения цены и качества. На металлорезах же используются электромеханические, поскольку для металлорезов необходимы стабилизаторы большей мощности, чем для лазерных CO2 станков.
Инверторные на наших станках не используются. Эти стабилизаторы имеют плохую перегрузочную способность, в том числе кратковременную — не более 25-50% на протяжении 1-2 сек. А также сложную электрическую систему, которая увеличивает риски отказа.
Феррорезонансные не используются из-за возможных искажений выходного тока. Электронные же — из-за неустойчивости к реактивным* нагрузкам и высокой стоимости.
*Электрическая нагрузка, которая потребляет большое количество мощности, но не выполняет полезной работы, называется реактивной. Она появляется в результате действий устройств, что изменяют токи и напряжения в системе, но не совершают реальной работы.
Факторы, которые следует учитывать при выборе стабилизатора
- Мощность и требования к нагрузке:
Необходимо определить, сколько энергии потребляет оборудование, а именно: станок, чиллер и компьютер. Вытяжка в данном случае не обязательна, так как она не останавливается мгновенно. Для наиболее точного измерения мощности можно использовать токоизмерительные клещи или амперметр. Рекомендуется брать стабилизатор с запасом в 20-30%.
Например, для станка Wattsan 0203 с трубкой в 40 Ватт, чиллером CW5000 и средним компьютером, вполне достаточно 1.8кВт. А для лазерного станка Wattsan 6090 мощностью 80 Вт понадобится стабилизатор мощностью от 3 до 5 кВт
- Диапазон регулирования напряжения
Проверьте диапазон регулирования стабилизатора, чтобы убедиться, что он соответствует требованиям к напряжению вашего металлорежущего лазерного оборудования. Он должен охватывать как максимальные, так и минимальные пределы, указанные производителем станка.
- Время отклика
Для оптимальной работы ищите стабилизаторы с низким временем отклика: так любые внезапные изменения будут быстро устранены, а воздействие на лазерный станок минимизировано.
- Эффективность и энергопотребление
Учитывайте КПД стабилизатора напряжения. Высокий КПД обеспечивает минимальные потери энергии и экономит затраты в долгосрочной перспективе. Ищите регуляторы с энергосберегающими функциями: автоматической регулировкой напряжения и коррекцией коэффициента мощности.
- Механизмы защиты:
Выбирайте стабилизатор, который включает в себя комплексные механизмы защиты. Такие функции, как защита от скачков напряжения, перегрузки, короткого замыкания и отключения напряжения. Они уберегут лазерный станок от возможных повреждений и продлят срок его службы;
- Отображение и мониторинг напряжения:
Смотрите стабилизаторы, которые обеспечивают четкую индикацию и мониторинг напряжения. Контроль напряжения в реальном времени позволяет отслеживать стабильность и производительность источника напряжения, что помогает в поиске и устранении неисправностей и техническом обслуживании.
Компания Lasercut соберёт для вас лазерный станок «под ключ», где в комплектации уже предусмотрен стабилизатор!
Подробнее ознакомиться с предложением можно по этой ссылке
Вывод
- Стабилизатор напряжения защищает чувствительные электронные компоненты оборудования и обеспечивает точную и надёжную работу станка;
- Есть релейные, феррорезонансные, инверторные, электромеханические и электронные стабилизаторы. Также различаются одно- и трёхфазные. Для металлореза лучше использовать электромеханические, а для на лазерных СО2 станков, маркеров и фрезеров 220 — релейные;
- При выборе учитывайте мощность (берите с запасом в 20-30%), время отклика, диапазон регулирования напряжения, энергопотребление, механизмы защиты и мониторинг напряжения.