Какую функцию выполняет стабилизатор напряжения
Перейти к содержимому

Какую функцию выполняет стабилизатор напряжения

  • автор:

Как работает стабилизатор напряжения?

Работа стабилизатора напряжения картинка

По прошествии нескольких десятилетий применяемые в бытовой и коммерческой сфере стабилизаторы переменного напряжения значительно эволюционировали – они превратились в полностью автоматические и интеллектуальные устройства, оснащенные большим количеством полезного функционала по защите подключаемой нагрузки от проблем, возникающих в электросети. Появились и новые модели, которые приобрели совершенно иной принцип действия. Расскажем в нашей статье о принципах действиях различных типов стабилизаторов напряжения и о том, как их работа влияет на подключенную нагрузку.

Особенности работы стабилизаторов напряжения

Стабилизатор напряжения представляет собой силовую установку, функция которой заключается в постоянном поддержании выходного напряжения в значении, близком к номиналу, и защите подключенного оборудования от негативного воздействия некачественного сигнала, поступающего из электросети.

  • релейные;
  • электромеханические;
  • тиристорные/симисторные (электронные);
  • инверторные (двойного преобразования).

По принципу действия все вышеуказанные устройства можно условно разделить на два вида – трансформаторные и бестрансформаторные. Разберем подробно, как работают данные устройства.

Работа трансформаторного стабилизатора напряжения

Принцип действия трансформаторных стабилизаторов включает три этапа, которые выполняются непрерывно последовательно.

За входным напряжением следит плата управления стабилизатора, непрерывно измеряя параметры сети:

  • при их несоответствии номинальному значению (220/230 В для однофазной и 380/400 В для трехфазной электросети, если устройство имеет трехфазный вход) плата отдает команду коммутирующему элементу для доведения выходного сигнала до нормы;
  • при их выходе за допустимый диапазон работы стабилизатора отключает устройство, обесточивая нагрузку.

В дорогих моделях плата управления также выполняет защиту стабилизатора при перегрузке, перегреве или коротком замыкании, обесточивая его или переводя на байпас. О том, что такое байпас, можно узнать в статье «Что такое байпас стабилизатора напряжения?».

Коррекция напряжения осуществляется с помощью трансформатора и коммутирующего элемента, которым, в зависимости от устройства, является:

  • блок силовых реле (у релейных моделей);
  • блок тиристоров или симисторов (у тиристорных или симисторных моделей);
  • сервопривод с токосъемным роликом (у электромеханических моделей).

Трансформатор – это ключевой компонент стабилизатора. Он состоит из двух обмоток – первичной и вторичной. На первичную напряжение поступает из сети, со вторичной – уходит на нагрузку.

Трансформатор стабилизатора напряжения

Трансформатор релейного стабилизатора напряжения

Коммутирующий элемент стабилизатора снимает напряжение с того сегмента вторичной обмотки трансформатора, которая обеспечивает наиболее приближенное значение к номиналу. Тем самым происходит доведение выходного напряжения до необходимого значения: если в электросети фиксируется просадка сигнала, то устройство повышает выходное напряжение, если перенапряжение, то, наоборот, понижает. Коррекция напряжения выполняется в определенном рабочем диапазоне, на который рассчитан стабилизатор. Чем он шире, тем более значительные скачки и просадки напряжения может скорректировать устройство.

От коммутирующего элемента стабилизатора зависит скорость срабатывания устройства на скачки и просадки напряжения.Самыми быстрыми трансформаторными стабилизаторами считаются релейные и тиристорные/симисторные. Время срабатывания у них может составлять в среднем 5-10 мс. Электромеханические более медлительные. Их время реакции на скачки может составлять более 100 мс.

После выполнения коррекции напряжения стабилизатор подает исправленный сигнал на подключенные электроприборы. Чем выше точность стабилизации устройства, тем качественнее сигнал будет на его выходе.

Точность стабилизации, как и быстродействие, также будет зависеть от коммутирующих элементов, которые используются стабилизатором. Электромеханические модели выдают более точное значение выходного напряжения – у них отклонение от номинала составляет в среднем 2-3%. Релейные и тиристорные/симисторные обладают меньшей точностью – примерно ±5-10%.

Это укладывается в требования ГОСТа 29322-92 «Стандартные напряжения», согласно которому отклонения напряжения не должны превышать ±10% от номинального значения. Однако некоторым видам электроприборов, которые испытывают повышенную чувствительность к малейшими отклонениям поступающего сигнала (например, измерительной аппаратуры, осветительной техники и некоторых критически важных бытовых электроприборов) требуется более качественный сигнал.

Схема работы трансформаторного стабилизатора напряжения

Рассмотрим схему работы трансформаторного стабилизатора на примере электромеханической модели.

Схема электромеханического стабилизатора картинка

Работа инверторного стабилизатора напряжения

Принцип действия инверторного стабилизатора с двойным преобразованием энергии выполняется совершенно иным способом. Его работу также можно условно разделить на три последовательных этапа.

В составе инверторных моделей присутствует микроконтроллер, который непрерывно измеряет напряжение на входе. Кроме этого, данный элемент выполняет другие важные задачи:

  • ограничивает выходную мощность в случае сильных просадок напряжения;
  • измеряет внутреннюю температуру устройства;
  • участвует в процессе преобразования энергии;
  • отключает устройство при коротком замыкании или выходе напряжения за допустимый диапазон или переводит электропитание нагрузки на байпас при перегреве или перегрузки.

Инверторные стабилизаторы выполняют не коррекцию напряжения, как это происходит в трансформаторных моделях, а двойное преобразование энергии, выполняемое двумя элементами: выпрямителем и инвертором. Сначала переменное нестабильное напряжение выпрямляется и становится постоянным, а затем преобразуется снова в переменное, но уже с заданным значением.

Электронная плата без трансформатора картинка

Электронная плата без трансформатора и коммутирующих элементов у инверторных стабилизаторов

Данная схема работы обеспечивает:

  • мгновенное реагирование на сетевые перепады напряжения. Никаких задержек в стабилизации не происходит, так как, по сути, напряжение преобразуется непрерывно и при этом скачки и просадки напряжения не могут пройти через выпрямитель;
  • расширенный диапазон стабилизации напряжения, в среднем он составляет от 100 до 300 В, так как внутренние компоненты инверторного стабилизатора способны работать в широком диапазоне входных напряжений.

Именно за счет данных качеств инверторные модели эффективно работают в самых нестабильных электросетях, в которых периодически встречаются сильные и резкие колебания напряжения.

После двойного преобразования стабилизатор подает исправленный сигнал на подключенную нагрузку. По сути, устройство формирует переменное напряжение заново, поэтому выходной сигнал приобретает высокую точность (погрешность не составляет более 2% от номинального значения) и идеальную синусоидальную форму.

Кроме того, инверторная технология позволяет накапливает энергию внутри устройства в специальных конденсаторах. Это позволяет обеспечивать бесперебойную работу электроприборов при кратковременных обрывах сети (до 200 мс), которые могут случаться в нестабильных электросетях.

Схема работы инверторного стабилизатора напряжения

Рассмотрим схему работы инверторного стабилизатора напряжения.

Схема инверторного стабилизатора напряжения картинка

Влияние стабилизатора напряжения на электроприборы

Стабилизатор является необходимым элементом в электросетях, где встречаются сильные колебания напряжения. Устройство оказывает положительное влияние на работу подключенные электроприборы в таких важных аспектах, как безопасность, экономичность и продолжительность срока службы. Разберем их подробнее.

Стабилизатор напряжения обеспечивает безопасную работу нагрузки при просадках напряжения и перенапряжениях в электросети. Оборудование не выйдет из строя из-за колебаний входного сигнала и, соответственно всегда будет работать корректно.

Кроме этого, многие модели стабилизаторов также оснащены защитой от импульсных перенапряжений, которые могут вызваны разрядами молний, и короткого замыкания.

Электроника, работающая от стабильного и качественного электропитания, обычно функционирует гораздо дольше, чем приборы без защиты от колебаний сети.

Скачки напряжения могут привести к дополнительным потерям электроэнергии. Стабилизатор позволяет оптимизировать энергопотребление. Колебания напряжения не приведут к перерасходу электроэнергии, так как подключенное оборудование будет обеспечено качественным питанием.

Обратите внимание!

Так как выходные технические характеристики у разных типов стабилизаторов существенно отличаются, то при подборе модели для защиты нагрузки необходимо выяснить подходит ли стабилизатор по всем параметрам под требования подключаемого оборудования. Несоответствие характеристик может привести к некорректной работе электроприборов. О том, как подобрать стабилизатор, можно узнать в статье – Как выбрать стабилизатор напряжения?

Инверторные стабилизаторы напряжения бренда «Штиль»

Российский производитель систем электропитания «Штиль» выпускает широкий модельный ряд однофазных и трехфазных инверторных стабилизаторов нового поколения, которые основаны на бестрансформаторной технологии двойного преобразования энергии.

За счет инновационного принципа действия устройства имеют высокие технические характеристики, позволяющие им работать в самых неустойчивых электросетях, обеспечивая стабильное электропитание чувствительной к качеству сигнала нагрузки.

Преимуществами инверторных стабилизаторов «Штиль» являются:

  • мгновенное быстродействие (0 мс);
  • расширенный диапазон коррекции напряжения (90-310 В);
  • выходное напряжение с погрешностью не более 2% и идеальным синусом;
  • бесперебойная работа при кратковременном пропадании напряжения в сети (до 200 мс).

Кроме того, данные модели имеют следующие особенности:

  • фильтры высокочастотных помех на входе и выходе;
  • защиту от импульсных перенапряжений;
  • многоуровневую защиту от сетевых аварий, перегрузки, перегреве или сбоев в работе;
  • широкий диапазон входной частоты, что упрощает работу с генераторными установками.

Где купить инверторные стабилизаторы напряжения «Штиль»?

Купить инверторные стабилизаторы напряжения нового поколения можно в интернет-магазине российского производителя систем электропитания «Штиль» с быстрой доставкой по Москве и другим городам России. На сайте оформить заказ могут физические и юридические лица, выбрав удобный способ оплаты и доставки товара. При оптовых покупках предусмотрены специальные условия. Гарантия на стабилизаторы напряжения составляет 24 месяца.

В официальном интернет-магазине производителя собрана вся информация об инверторных стабилизаторах нового поколения, включая видеообзоры и тематические статьи. В подборе оборудования оказываются помощь специалисты компании. Для этого можно написать в онлайн-чат или воспользоваться электронной формой подбора. Кроме того, на сайте доступен функционал по автоматическому подбору стабилизатора за 1 минуту.

Что такое стабилизатор напряжения, принцип работы и типы

Применение стабилизаторов напряжения стало необходимостью для каждого дома. Различные типы стабилизаторов напряжения доступны в настоящее время с различными функциями и работами. Последние достижения в технологии, такие как микропроцессорные чипы и силовые электронные устройства, изменили стабилизаторы напряжения. Теперь они полностью автоматические, интеллектуальные и оснащены множеством дополнительных функций. Они также имеют сверхбыструю реакцию на колебания напряжения и позволяют своим пользователям дистанционно регулировать требования к напряжению, включая функцию пуска или выключения. 1 Что такое стабилизатор напряжения 2 Зачем нужны стабилизаторы напряжения и его важность 2.1 Эффекты повторяющегося перенапряжения в бытовой технике 3 Как работает стабилизатор напряжения, принцип работы понижения и повышения напряжения 3.1 Как работает функция понижения и повышения в стабилизаторе напряжения 3.2 Функция понижения в стабилизаторе напряжения 3.3 Функция повышения в стабилизаторе напряжения 3.4 Как конфигурация повышения и понижения работает автоматически 4 Различные типы стабилизаторов напряжения 5 Стабилизаторы напряжения типа реле 5.1 Как работает релейный стабилизатор напряжения 5.2 Использование и преимущества релейных стабилизаторов напряжения 5.3 Недостатки релейных стабилизаторов напряжения 6 Сервоприводные стабилизаторы напряжения 6.1 Как работает сервоприводный стабилизатор напряжения? 6.2 Классификация сервоприводных стабилизаторов напряжения 6.3 Недостатки сервоприводного стабилизатора напряжения 7 Стабилизаторы статического напряжения 7.1 Как работает статический стабилизатор напряжения 7.2 Использование / Преимущества статических стабилизаторов напряжения 7.3 Недостатки статического стабилизатора напряжения 8 В чем разница между стабилизатором напряжения и регулятором напряжения? 9 Как выбрать лучший стабилизатор напряжения для вашего дома? Руководство по покупке 9.2 Пошаговое руководство по выбору и покупке стабилизатора напряжения для вашего дома 9.3 Практический пример для лучшего понимания 10 Видео — Как правильно выбрать стабилизатор напряжения по мощности для дома. Расчёт и простые советы!

Что такое стабилизатор напряжения

Стабилизатор напряжения — это электрическое устройство, которое используется для подачи постоянного напряжения на нагрузку на своих выходных клеммах независимо от каких-либо изменений или колебаний на входе, то есть входящего питания. Основное назначение стабилизатора напряжения заключается в защите электрических или электронных устройств (например, кондиционера, холодильника, телевизора и так далее) от возможного повреждения в результате скачков напряжения или колебаний, повышенного или пониженного напряжения. Различные типы стабилизаторов напряжения Стабилизатор напряжения также известен как AVR (автоматический регулятор напряжения). Использование стабилизатора напряжения не ограничивается домашним или офисным оборудованием, которое получает электропитание извне. Даже места, которые имеют свои собственные внутренние источники питания в виде дизельных генераторов переменного тока, сильно зависят от этих AVR для безопасности своего оборудования. Мы можем увидеть различные типы стабилизаторов напряжения, доступных на рынке. Аналоговые и цифровые автоматические стабилизаторы напряжения доступны от многих производителей. Благодаря растущей конкуренции и повышению осведомленности о безопасности устройств. Эти стабилизаторы напряжения могут быть однофазными (выход 220-230 вольт) или трехфазными (выход 380/400 вольт) в зависимости от типа применения. Регулирование желаемой стабилизированной мощности осуществляется методом понижения и повышения напряжения в соответствии с его внутренней схемой. Трехфазные стабилизаторы напряжения доступны в двух разных моделях, то есть моделях с сбалансированной нагрузкой и моделях с несбалансированной нагрузкой. Они доступны в различных рейтингах и диапазонах
КВА. Стабилизатор напряжения нормального диапазона может обеспечить стабилизированное выходное напряжение 200-240 вольт с усилением 20-35 вольт при питании от входного напряжения в диапазоне от 180 до 270 вольт. Принимая во внимание, что широкий диапазон стабилизатора напряжения может обеспечить стабилизированное напряжение 190-240 вольт с повышающим сопротивлением 50-55 вольт при входном напряжении в диапазоне от 140 до 300 вольт. Они также доступны для широкого спектра применений, таких как специальный стабилизатор напряжения для небольших устройств, таких как телевизор, холодильник, микроволновые печи, для одного огромного устройства для всей бытовой техники. В дополнение к своей основной функции стабилизаторы текущего напряжения оснащены многими полезными дополнительными функциями, такими как защита от перегрузки, переключение нулевого напряжения, защита от изменения частоты, отображение отключения напряжения, средство запуска и остановки выхода, ручной или автоматический запуск, отключение напряжения и так далее. Стабилизаторы напряжения являются очень энергоэффективными устройствами (с эффективностью 95-98%). Они потребляют очень мало энергии, которая обычно составляет от 2 до 5% от максимальной нагрузки.

Зачем нужны стабилизаторы напряжения и его важность

Все электрические устройства спроектированы и изготовлены для работы с максимальной эффективностью с типичным источником питания, который известен как номинальное рабочее напряжение. В зависимости от расчетного безопасного предела эксплуатации рабочий диапазон (с оптимальной эффективностью) электрического устройства может быть ограничен до ± 5%, ± 10% или более. Из-за многих проблем источник входного напряжения, которое мы получаем, всегда имеет тенденцию колебаться, что приводит к постоянно меняющемуся источнику входного напряжения. Это изменяющееся напряжение является основным фактором, способствующим снижению эффективности устройства, а также увеличению частоты его отказов.

Проблемы связанные со скачками напряжения:

  • Перегрев
  • Сниженный срок службы
  • Постоянный ущерб
  • Ущерб изоляции
  • Уменьшение производительности
  • Нарушение в мощности
  • Неправильная работа устройств
  • Низкая эффективность
  • Большой ток

Помните, нет ничего более важного для электронного устройства, чем отфильтрованный, защищенный и стабильный источник питания. Правильное и стабилизированное напряжение питания очень необходимо, чтобы устройство выполняло свои функции наиболее оптимальным образом. Это стабилизатор напряжения, который обеспечивает то, что устройство получает желаемое и стабилизированное напряжение, независимо от того, насколько сильно колебание. Таким образом, стабилизатор напряжения является очень эффективным решением для тех, кто хочет получить оптимальную производительность и защитить свои устройства от непредсказуемых колебаний напряжения, скачков напряжения и шума, присутствующих в источнике питания.

Как и источник бесперебойного питания, стабилизаторы напряжения также являются активом для защиты электронного оборудования. Колебания напряжения очень распространены независимо от того, где вы живете. Могут быть различные причины колебаний напряжения, такие как электрические неисправности, неисправная проводка, молнии, короткие замыкания и так далее. Эти колебания могут быть в форме перенапряжения или пониженного напряжения.

Эффекты повторяющегося перенапряжения в бытовой технике

  • Необратимые повреждения подключенного устройства
  • Повреждения изоляции обмотки
  • Перебои в нагрузке
  • Перегрев кабеля или устройства
  • Ухудшится срок полезного использования устройства
  • Неисправность оборудования
  • Низкая эффективность устройства
  • Устройство в некоторых случаях может занять дополнительные часы, чтобы выполнить ту же функцию
  • Ухудшить производительность устройства
  • Устройство будет потреблять больше электричества, что может привести к перегреву

Как работает стабилизатор напряжения, принцип работы понижения и повышения напряжения

Основная работа стабилизатора напряжения заключается в выполнении двух необходимых функций: функции понижения и повышения напряжения. Функция понижения и повышения — это не что иное, как регулирование постоянного напряжения от перенапряжения. Эта функция может выполняться вручную с помощью селекторных переключателей или автоматически с помощью дополнительных электронных схем

Основная функция стабилизатора напряжения

В условиях перенапряжения функция «понижения напряжения» обеспечивает необходимое снижение интенсивности напряжения. Аналогично, в условиях пониженного напряжения функция «повышения напряжения» увеличивает интенсивность напряжения. Идея обеих функций в целом заключается в том, чтобы поддерживать одинаковое выходное напряжение.

Стабилизация напряжения включает в себя сложение или вычитание напряжения из первичного источника питания. Для выполнения этой функции стабилизаторы напряжения используют трансформатор, который подключен к переключающим реле в различных требуемых конфигурациях. Немногие из стабилизаторов напряжения используют трансформатор, имеющий различные отводы на своей обмотке, для обеспечения различных коррекций напряжения, в то время как стабилизаторы напряжения (такие как Servo стабилизатор напряжения) содержат автоматический трансформатор для обеспечения желаемого диапазона коррекции.

Как работает функция понижения и повышения в стабилизаторе напряжения

Для лучшего понимания обеих концепций мы разделим его на отдельные функции

Принципиальная схема функции понижения в стабилизаторе напряжения

На приведенном выше рисунке показано подключение трансформатора в функции «Понижения». В функции понижения полярность вторичной катушки трансформатора подключается таким образом, что приложенное напряжение к нагрузке является результатом вычитания напряжения первичной и вторичной катушек.

В стабилизаторе напряжения есть схема переключения. Всякий раз, когда обнаруживается превышение напряжения в первичном источнике питания, подключение нагрузки вручную или автоматически переключается в конфигурацию режима «Понижения» с помощью переключателей (реле).

Принципиальная схема функции повышения напряжения в стабилизаторе напряжения

На рисунке выше показано подключение трансформатора в функции «Повышения». В функции повышения полярность вторичной обмотки трансформатора подключается таким образом, что приложенное напряжение к нагрузке является результатом сложения напряжения первичной и вторичной обмоток

Как конфигурация повышения и понижения работает автоматически

Вот пример 02 Stage Voltage Stabilizer. Этот стабилизатор напряжения использует 02 реле (реле 1 и реле 2) для обеспечения стабилизированного источника питания переменного тока для нагрузки в условиях перенапряжения и понижения напряжения.

На принципиальной схеме 02-ступенчатого стабилизатора напряжения (изображенного выше) реле 1 и реле 2 используются для обеспечения конфигурации понижения и повышения во время различных условий колебаний напряжения, то есть перенапряжения и пониженного напряжения. Например — предположим, что вход переменного тока 230 В переменного тока, а требуемый выход также постоянный 230 В переменного тока. Теперь, если у вас есть +/- 25 Вольт понижения & повышения стабилизация, это означает, что ваш стабилизатор напряжения может обеспечить вам постоянное требуемое напряжение (230 В) в диапазоне от 205 В (пониженное напряжение) до 255 В (повышенное напряжение) входного источника переменного тока.

В стабилизаторах напряжения, в которых используются трансформаторы с отводом, точки ответвления выбираются на основе требуемого количества напряжения, которое должно быть подавлено или повышено. В этом случае у нас есть разные диапазоны напряжения для выбора. Принимая во внимание, что в стабилизаторах напряжения, в которых используются автотрансформаторы, серводвигатели вместе со скользящими контактами используются для получения необходимого количества напряжения, которое необходимо стабилизировать или повысить. Скользящий контакт необходим, поскольку автотрансформаторы имеют только одну обмотку.

Различные типы стабилизаторов напряжения

Первоначально на рынке появились ручные / селекторные переключатели напряжения. В этих типах стабилизаторов используются электромеханические реле для подбора желаемого напряжения. С развитием технологий появились дополнительные электронные схемы и стабилизаторы напряжения стали автоматическими. Затем появился Servo стабилизатор напряжения, который способен стабилизировать напряжение непрерывно, без какого-либо ручного вмешательства. Теперь также доступны стабилизаторы напряжения на базе микросхем / микроконтроллеров, которые также могут выполнять дополнительные функции.

Стабилизаторы напряжения можно разделить на три типа:

  • Стабилизаторы напряжения типа реле
  • Сервоприводные стабилизаторы напряжения
  • Стабилизаторы статического напряжения

Стабилизаторы напряжения типа реле

Разберемся в процессе функционирования стабилизатора релейного типа. Электронная система измеряет параметры входящей электроэнергии. После считывания данных прибор сравнивает эти параметры с величинами номинального режима.

Прибор автоматически производит подключение необходимой обмотки трансформатора для достижения нужных параметров сети. Работа релейного стабилизатора довольно простая. Прибор регулирует параметры сети по ступеням, в результате чего при очередной ступени напряжение изменяется на конкретную величину. Бывают ситуации, когда уровень напряжения не соответствует норме даже после корректировки. Такие ступенчатые регулировки могут также вызвать перепады напряжения.

Если подробно разобраться в принципе действия, то можно понять, что прибор быстро выбирает нужные обмотки. Такие ступенчатые скачки параметров считаются незначительными. Они станут заметнее, если на входе будут наблюдаться подобные скачки напряжения. При подключении к сети высокочувствительных устройств при сильных перепадах напряжения устройства выйдут из строя.

Недобросовестные производители могут запрограммировать стабилизатор таким образом, что на его дисплее всегда будет показывать значение 220 В.

Чаще всего релейный стабилизатор справляется с перепадами сети за 0,15 с. Такой прибор может отключить питание выходным током, когда на входе возникли значения тока наименьшего допустимого значения. После нормализации напряжения прибор снова подключится к работе. Напряжение восстанавливается за 0,6 с.

Как работает релейный стабилизатор напряжения

Рисунок выше показывает, как стабилизатор напряжения типа реле выглядит изнутри. Он имеет трансформатор с ответвлениями, реле и электронную плату. Печатная плата содержит схему выпрямителя, усилитель, микроконтроллер и другие вспомогательные компоненты.

Электронные платы выполняют сравнение выходного напряжения с источником опорного напряжения. Как только он обнаруживает любое увеличение или уменьшение входного напряжения выше эталонного значения, он переключает соответствующее реле для подключения требуемого постукивания для функции понижения и повышения.

Стабилизаторы напряжения релейного типа обычно стабилизируют входные колебания на уровне ± 15% с точностью на выходе от ± 5% до ± 10%.

Использование и преимущества релейных стабилизаторов напряжения

Этот стабилизатор в основном используется для приборов / оборудования с низким номинальным энергопотреблением в жилых / коммерческих / промышленных целях.

  • Малые габаритные размеры, так как трансформатор имеет только функцию повышения напряжения.
  • Большой интервал значений напряжения.
  • Значительный диапазон рабочих температур. Многие приборы нормально работают при температуре -40 +40 градусов.
  • Низкий уровень шума.
  • Допускается перегрузка до 110%.

Многие изготовители приборов утверждают, что их продукция способна функционировать много лет.

Недостатки релейных стабилизаторов напряжения

В работе релейных моделей стабилизаторов есть недостатки, которые обусловлены его методом работы, схемой прибора. Слабым звеном его конструкции считается реле. Если изготовитель установил некачественное реле, то оно может стать причиной неисправности прибора. Также при переключении режимов возникают щелчки и шумы.

Другим значимым недостатком является ступенчатое действие устройства выравнивания напряжения. При переключении с одной обмотки на другую напряжение может значительно изменяться, образуя некоторые скачки.

Недорогие модели имеют слабую мощность, которая не больше 30% от мощности бытовых устройств.

Правила пользования релейным стабилизатором

При вашем выборе релейного типа стабилизатора, необходимо регулярно проводить его обслуживание, в том числе ежегодно тщательно его осматривать внутри корпуса. При осмотре нужно обращать внимание на:

  • Надежность крепления соединений проводников.
  • Уровень охлаждения и циркуляции воздуха в корпусе прибора.
  • Имеются ли повреждения.
  • Точность работы указателей измерения.

При обнаружении слабых соединений, пыли, необходимо выключить из сети стабилизатор и произвести его обслуживание, очистив его и затянув все крепления контактов. Помещение, в котором находится стабилизатор напряжения, должно проветриваться и быть сухим. Влажность в помещении не должна быть более 80%. При работе в корпусе стабилизатора отверстия для вентиляции должны иметь доступ воздуха.

Сервоприводные стабилизаторы напряжения

Электромеханический стабилизатор напряжения, так же известный как сервоприводный, – это один из самых распространенных видов стабилизаторов, который, благодаря своей конструкции и характеристикам, обладает очень интересным набором возможностей и в некоторых ситуациях просто не имеет альтернативы.

Ни для кого не секрет, что бытовые сети питания сегодня не могут обеспечить стабильную эксплуатацию электрических устройств в доме. Перепады и скачки напряжения вполне можно ожидать от сети питания. Для решения этих задач как нельзя лучше подходит электромеханический вид стабилизатора напряжения, так как он стал наиболее популярным на рынке бытовых приборов защиты

Рисунок выше показывает, как серво стабилизатор напряжения выглядит изнутри. Он имеет серводвигатель, автотрансформатор, трансформатор понижения и повышения, двигатель, электронную плату и другие вспомогательные компоненты.

В стабилизаторе напряжения на основе сервопривода один конец первичной обмотки трансформатора понижения и повышения (отвод) подключен к фиксированному ответвлению автотрансформатора, а другой конец первичной обмотки соединен с подвижным рычагом, который контролируется серводвигателем. Один конец вторичной катушки трансформатора
понижения и повышения подключен к входному источнику питания, а другой конец подключен к выходу стабилизатора напряжения.

Как работает сервоприводный стабилизатор напряжения?

В системе замкнутого контура отрицательная обратная связь (также известная как ошибка подачи) гарантируется от выхода, чтобы система могла гарантировать, что был достигнут желаемый результат. Это делается путем сравнения выходных и входных сигналов. Если в случае, если желаемый выход превышает / ниже требуемого значения, то регулятором источника входного сигнала будет получен сигнал ошибки (Выходное значение — Входное значение). Затем этот регулятор снова генерирует сигнал (положительный или отрицательный в зависимости от достигнутого выходного значения) и подает его на исполнительные механизмы, чтобы привести выходное значение к точному значению.

Благодаря свойству замкнутого контура стабилизаторы напряжения на основе сервоприводов используются для приборов / оборудования, которые очень чувствительны и нуждаются в точном входном питании (± 01%) для выполнения намеченных функций.

Электронные платы выполняют сравнение выходного напряжения с источником опорного напряжения. Как только он обнаруживает любое увеличение или уменьшение входного напряжения выше контрольного значения, он начинает работать с двигателем, который еще больше перемещает рычаг на автотрансформаторе.

При перемещении рычага на автотрансформаторе входное напряжение на первичной обмотке трансформатора понижения и повышения изменится на требуемое выходное напряжение. Серводвигатель будет продолжать вращаться, пока разность между значением опорного напряжения и выход стабилизатора становится равным нулю. Этот полный процесс происходит за миллисекунды. Современные серво стабилизаторы напряжения поставляются с микроконтроллерной / микропроцессорной схемой управления для обеспечения интеллектуального управления пользователями.

Классификация сервоприводных стабилизаторов напряжения:

Однофазные сервоприводные стабилизаторы напряжения

В однофазных стабилизаторах напряжения с сервоприводом стабилизация напряжения достигается с помощью серводвигателя, подключенного к переменному трансформатору.

Трехфазные сбалансированные сервоприводные стабилизаторы напряжения

В трехфазных стабилизированных стабилизаторах напряжения с сервоуправлением стабилизация напряжения достигается с помощью серводвигателя, подключенного к 03 автотрансформаторам, и общей цепи управления. Выходные данные автотрансформаторов варьируются для достижения стабилизации.

Трехфазные несбалансированные сервоприводные стабилизаторы напряжения

В трехфазных несимметричных стабилизаторах напряжения с сервоприводом стабилизация напряжения достигается с помощью серводвигателя, подключенного к 03 автотрансформаторам и 03 независимым цепям управления (по одной на каждый автотрансформатор).

Использование и преимущества сервоприводных стабилизаторов напряжения

  • Они быстро реагируют на колебания напряжения
  • Они имеют высокую точность стабилизации напряжения
  • Они очень надежные
  • Они могут выдерживать скачки напряжения
  • Отсутствие шума

Недостатки сервоприводного стабилизатора напряжения

  • Они нуждаются в периодическом обслуживании
  • Чтобы обнулить ошибку, серводвигатель должен быть выровнен. Выравнивание сервомотора требует умелых рук.

Стабилизаторы статического напряжения

Статический выпрямитель напряжения не имеет движущихся частей, как в случае сервоприводных стабилизаторов напряжения. Для стабилизации напряжения используется силовая электронная схема преобразователя. Эти статические стабилизаторы напряжения имеют очень высокую точность, а стабилизация напряжения находится в пределах ± 1%.

Стабилизатор статического напряжения содержит трансформатор понижения и повышения, силовой преобразователь с изолированным затвором (IGBT), микроконтроллер, микропроцессор и другие необходимые компоненты.

Как работает статический стабилизатор напряжения

Микроконтроллер / микропроцессор управляет IGBT-преобразователем питания для генерации требуемого уровня напряжения с использованием метода «широтно-импульсной модуляции». В методе «Импульсная широтно-импульсная модуляция» преобразователи питания в режиме переключения используют силовой полупроводниковый переключатель (например, MOSFET) для управления трансформатором для получения требуемого выходного напряжения. Это сгенерированное напряжение затем подается на первичную обмотку трансформатора понижения & повышения. Преобразователь мощности IGBT также контролирует фазу напряжения. Он может генерировать напряжение, которое может быть в фазе или на 180 градусов не в фазе по отношению к входному источнику питания, что, в свою очередь, позволяет ему контролировать, нужно ли добавлять или вычитать напряжение в зависимости от повышения или понижения уровня входного питания.

Принципиальная схема статического стабилизатора напряжения

Как только микропроцессор обнаруживает падение уровня напряжения, он посылает сигнал широтно-импульсной модуляции на преобразователь мощности IGBT. Преобразователь мощности IGBT, соответственно, генерирует напряжение, аналогичное разности напряжений, на которую уменьшился входной источник питания. Это генерируемое напряжение находится в фазе с входным источником питания. Затем это напряжение подается на первичную обмотку трансформатора Понижения & Повышения. Поскольку вторичная катушка трансформатора Понижения & Повышения подключена к входному источнику питания, напряжение, наведенное во вторичной катушке, будет добавлено к входному источнику питания. И поэтому стабилизированное повышенное напряжение будет затем подаваться на нагрузку.

Аналогично, как только микропроцессор обнаруживает повышение уровня напряжения, он посылает сигнал широтно-импульсной модуляции на преобразователь мощности IGBT. Соответственно, IGBT-преобразователь мощности генерирует напряжение, аналогичное разности напряжений, на которую уменьшился входной источник питания. Но на этот раз генерируемое напряжение будет на 180 градусов не в фазе по отношению к входному источнику питания. Затем это напряжение подается на первичную обмотку трансформатора Понижения & Повышения. Поскольку вторичная катушка трансформатора Понижения & Повышения подключена к входному источнику питания, напряжение, которое было наведено во вторичной катушке, теперь будет вычитаться из входного источника питания. И поэтому стабилизированное пониженное напряжение будет подаваться на нагрузку.

Использование / Преимущества статических стабилизаторов напряжения

  • Они очень компактны по размеру.
  • Они очень быстро реагируют на колебания напряжения.
  • Они имеют очень высокую точность стабилизации напряжения.
  • Поскольку нет движущейся части, она почти не требует технического обслуживания.
  • Они очень надежные.
  • Их эффективность очень высока.

Недостатки статического стабилизатора напряжения

  • Они дорогостоящие по сравнению со своими аналогами.

В чем разница между стабилизатором напряжения и регулятором напряжения?

Оба звучат одинаково. Они оба выполняют одинаковую функцию стабилизации напряжения. Однако то, как они это делают, приносит разницу. Основное функциональное отличие стабилизатора напряжения от регулятора напряжения:

Стабилизатор напряжения — это устройство, которое подает постоянное напряжение на выход без каких-либо изменений входного напряжения. В то время как,

Регулятор напряжения — это устройство, которое подает постоянное напряжение на выход без каких-либо изменений тока нагрузки.

Как выбрать лучший стабилизатор напряжения для вашего дома? Руководство по покупке.

Различные факторы, которые играют важную роль в выборе стабилизатора напряжения:

  • Требуемая мощность прибора (или группы приборов)
  • Тип прибора
  • Уровень колебаний напряжения в вашем районе
  • Тип стабилизатора напряжения
  • Рабочий диапазон стабилизатора напряжения, который вам нужен
  • Перегрузка по повышению / пониженному напряжению
  • Тип схемы стабилизации / управления
  • Тип монтажа для вашего стабилизатора напряжения

Пошаговое руководство по выбору и покупке стабилизатора напряжения для вашего дома

Вот основные шаги, которые вы должны выполнить, чтобы выбрать лучший выпрямитель напряжения для вашего дома:

Проверьте номинальную мощность устройства, для которой вам нужен стабилизатор напряжения. Номинальная мощность указана на задней панели устройства в виде наклейки или фирменной таблички. Это будет в киловаттах (KW). Обычно номинальная мощность стабилизатора напряжения указывается в кВА. Переведите его в киловатт (кВт).
(КВт = кВА * коэффициент мощности)

Подумайте о том, чтобы сохранить дополнительную маржу в 25-30% от номинальной мощности стабилизатора. Это даст вам дополнительную возможность добавить любое устройство в будущем.
Проверьте предел допуска колебаний напряжения. Если это соответствует вашим потребностям, вы готовы идти вперед.
Проверьте требования к монтажу и размер, который вам нужен.
Вы можете спросить и сравнить дополнительные функции в одном и том же ценовом диапазоне разных марок и моделей.

Практический пример для лучшего понимания

Предположим, вам нужен стабилизатор напряжения для вашего телевизора. Давайте предположим, что ваш телевизор имеет номинальную мощность 1 кВА. Допустимая надбавка 30% на 1 кВА составляет 300 Вт. Добавляя оба варианта, вы можете приобрести стабилизатор напряжения мощностью 1,3 кВт (1300 Вт) для вашего телевизора.

К сожалению, запрашиваемая страница не существует.

Ничего не найдено по данному адресу. Попробуйте воспользоваться поиском или ссылками ниже.

Вам также может понравиться

Трансформаторы напряжения НАМИ-35 УХЛ1 Трансформатор

ПУЭ-7 п.1.8.16 Нормы приемо-сдаточных испытаний.

Реле давления для компрессора Поршневые компрессоры

Возбуждаем генератор (LADA Samara и подобные) Если

Свежие записи

  • Шевроле Лачетти хэтчбек — замена заднего левого тормозного цилиндра: инструкция и рекомендации
  • «Как найти объем шара, описанного вокруг цилиндра: простой способ».
  • Цилиндр в замке двери: что это такое и как работает
  • Очки с цилиндрами: что это такое и как они учитываются в рецепте
  • Площадь основания цилиндра с радиусом 2: формула и расчёт
  • Правообладателям
  • Политика конфиденциальности

© 2024 Элекстросеть Информация, опубликованная на сайте, носит исключительно ознакомительный характер

Какую функцию выполняет стабилизатор напряжения

Стабилизатор напряжения — оборудование, которое позволяет корректировать уровень входящего напряжения вне зависимости от внешних факторов.

Основная задача стабилизатора напряжения заключается в защите электрического оборудования от скачков напряжения, его повышения или понижения, которые могут привести к выходу из строя оборудования, подключенного к электросети.

От наличия автоматического регулятора напряжения зависит работоспособность и безопасность как устройств, питаемых извне, так и обладающих независимым источником питания.

На рынке представлено множество моделей, отличающихся принципом работы и функционалом, что позволяет покупателю выбрать нужное оборудование, отталкиваясь от личных потребностей.

Принцип работы оборудования

Функционал стабилизатора напряжения направлен на решение двух задач: понижение или повышение напряжения. Таким образом, устройство обеспечивает постоянное напряжение, регулирует входящий поток и не позволяет происходить перенапряжению.

Реализация этого функционала может осуществляться двумя способами:

  • вручную путем селекторных переключателей;
  • автоматические посредством электронных схем.

При перенапряжении стабилизатор понижает напряжение до необходимого уровня интенсивности. Недостаток напряжения компенсируется функцией повышения напряжения.

Стабилизация интенсивности представляет собой сложение или вычитание напряжения, исходящего из источника питания. За это отвечает трансформатор, подключенный к переключающим реле.

Роль стабилизатора напряжения и его важность

Электрические устройства проектируются и производятся с учетом номинального рабочего напряжения, которое рассчитывается, отталкиваясь срока эксплуатации.

Колебание напряжения в ходе применения способно приводить к ряду негативных последствий:

  • снижение эффективности работы;
  • уменьшение срока эксплуатации;
  • перегревание устройства или кабеля;
  • неисправность;
  • высокое потребление электроэнергии.

Стабилизатор позволяет избежать этих последствий, обеспечивая стабильный и защищенный источник питания. Оборудование дает возможность обезопасить подключенные устройства и создать условия для их оптимальной производительности на протяжении всего срока службы. Выбрать нужную модель вы можете с помощью нашего менеджера по телефон 8 (800) 700-20-88.

Принцип работы и типы стабилизаторов напряжения 220В для дома

Спрос на качественные стабилизаторы напряжения с каждым годом только растет, что объясняется возросшим числом бытовых потребителей, а также снижением качества сетевого продукта. Отечественным рынком предлагается большой выбор недорогих и надежных моделей стабилизирующих агрегатов, гарантирующих потребителю нормальное электропитание. Прежде чем собраться за покупкой в магазин, желательно разобраться в особенностях этих устройств, а также ознакомиться с тем, как правильно их выбирать.

Назначение стабилизаторов напряжения

Основное назначение агрегатов – снабдить потребителя стабилизированным напряжением, позволяющим использовать его для работы имеющейся в доме бытовой техники. Эти приборы необходимы для повышения качества поступающей к потребителю электроэнергии, которое в последние годы значительно ухудшилось.

Это касается не только амплитуды передаваемого по сети напряжения, но и его формы, а также величины нелинейных искажений (отклонения от синусоиды).

Все перечисленные характеристики удается исправить путем преобразования некачественного напряжения и последующего приведения его к нормальному виду.

Для этого в состав устройства входят механические, электромеханические или электронные узлы, ответственные за корректировку синусоиды на выходе. Для домашних условий и для рабочего офиса оптимально подходит стабилизатор напряжения 220 В, рассчитанный на однофазное питание. При наличии этого преобразующего устройства можно не беспокоиться за сохранность подключенной к нему радиоаппаратуры и другой бытовой техники.

Типы стабилизаторов

По типу питающей сети, в которую устанавливаются современные стабилизаторы сетевого напряжения для дома, все они делятся на агрегаты, предназначенные для работы в 3-х фазных цепях и на их однофазные аналоги. Поимо этого известные виды стабилизирующих устройств различаются по выходной мощности и исполнению, которые напрямую влияют на заявленные производителями цены.

Независимо от всех перечисленных параметров в основу классификации этих агрегатов заложен принцип действия или типовая схема, позволяющая получить нужное напряжение на выходе. Согласно этому признаку предлагаемые рынком модели стабилизаторов подразделяются на следующие основные типы:

  • релейные агрегаты;
  • феррорезонансные (параметрические) устройства;
  • электромеханические модели;
  • полупроводниковые (тиристорные или симисторные) изделия;
  • инверторные или электронные стабилизаторы.

Каждое из перечисленных устройств имеет свои отличительные черты, связанные с принципом преобразования входного напряжения и используемой для этого схемой подключения. Они отличаются своим внешним видом (дизайном) и ценой, заявленной производителем конкретного прибора.

Релейные

Классические релейные стабилизаторы напряжения относятся к категории электронных устройств, работающих по принципу ступенчатого преобразования входного потенциала. В основу их конструкции заложен автотрансформатор, выходные обмотки которого переключаются таким образом, чтобы скорректировать колебания в сети.

Изменение количества витков во вторичной обмотке происходит в автоматическом режиме за счет срабатывания встроенных коммутационных приборов – электромагнитных реле.

За порядок переключения релейных элементов ответственен особый блок, который специалисты называют управляющим. С его помощью удается контролировать параметры сетевого напряжения и при обнаружении отклонений от нормы вводить в действие очередную ступень стабилизации (соответственно числу э/м реле).

Основное преимущество релейных устройств, если сравнивать их с уже устаревшими моделями компенсационного типа – высокая скорость срабатывания ступеней (порядка 10-20 мс). Помимо этого, такие управляющие модули достаточно просты, что существенно облегчает техническое обслуживание и текущий ремонт готового изделия.

К минусам релейных автоматов относят недостаточно плавную регулировку выходного потенциала и низкий рабочий ресурс. Многих пользователей раздражает, что при работе этот агрегат постоянно щелкает (из-за переключающихся реле). Основная сфера применения – маломощное оборудование, подключаемое к сетям с низким показателем нестабильности входного питания.

Феррорезонансные

Этот тип стабилизаторов относится к образцам, появившимся на начальной стадии становления преобразовательных устройств. Начало их массового внедрения в быт в 50-60-е годы прошлого века объяснялось необходимостью защиты модных тогда ламповых телевизоров. Принцип их действия основан на использовании эффекта ферромагнитного резонанса, суть которого заключается в электромагнитном взаимодействии двух дросселей (катушек с сердечниками). Особо важно то, что один из них работает в насыщенном режиме, а другой – в ненасыщенном.

К преимуществам феррорезонансных стабилизаторов относят отсутствие подвижных (переключаемых) улов, и как следствие – малая вероятность выхода из строя и больший чем у релейных приборов рабочий ресурс. Кроме того, с их помощью удается добиться более точной установки выходного напряжения и плавную регулировку. Их недостатки выражаются в следующем:

  • шумность при работе;
  • значительное тепловыделение;
  • громоздкость (большие габариты);
  • небольшой диапазон регулируемых напряжений.

Несмотря на указанные недостатки, феррорезонансные стабилизаторы до сих пор пользуются определенной популярностью у потребителей. Область их применения – защита неприхотливой в обращении старой бытовой техники.

Электромеханические

Устройства этого класса появились на рынке электрических изделий примерно в одно время с феррорезонансными аналогами, хотя по своей конструкции и принципу работы существенно отличались от них. Их основным рабочим узлом является автотрансформатор с размещенным на нем подвижным токосъемным контактом.

Регулировочный элемент выполнен в виде ползунка или съемной щетки особой конструкции. При работе прибора он перемещается вдоль обмотки трансформатора, плавно увеличивая или уменьшая коэффициент преобразования, что позволяет эффективно корректировать входное напряжение.

Первые образцы электромеханических устройств имели ручную регулировку – перемещение бегунка по обмоткам автотрансформатора возлагалось на человека. В современных моделях этот процесс автоматизирован за счет использования специального управляющего модуля.

Достоинства и недостатки у них те же, что и у феррорезонансных образцов, а областью их применения являются приборы, не требующие высокого быстродействия.

Инверторные (бесступенчатые, бестрансформаторные, IGBT, ШИМ)

Этот тип регуляторов относится к семейству современных стабилизаторов повышенной технологичности, производимых с начала века. В основе работы устройств заложен принцип двойного преобразования исходного напряжения, благодаря которому на выходе удается сформировать сигнал нужной формы и амплитуды. Поскольку в современных импульсных агрегатах отсутствуют механические и электромеханические узлы, они работают совершенно бесшумно, имеют высокое быстродействие, а по надежности не уступают ни одному из известных образцов.

К достоинствам этих приборов также относят:

  • расширенные границы плавной регулировки сетевого напряжения и тока в нагрузке (90-310 Вольт);
  • наличие фильтрующих модулей на входе и выходе устройства, подавляющих сетевые помехи;
  • компактность и малый вес.

Единственный недостаток типовых инверторных преобразователей – их высокая стоимость.

Электронные (симисторные, тиристорные)

Устройство и принцип работы электронных агрегатов чем-то схож с приборами релейного типа. Но вместо реле здесь используются полупроводниковые ключи, построенные на основе вентильных элементов (тиристоров или симисторов).

В продаже также встречаются разновидности агрегатов, в которых функцию коммутационных ключей выполняют полупроводниковые транзисторы.

За счет применения электронных компонентов эти приборы работают абсолютно бесшумно.

К другим преимуществам инверторных схем и устройств относятся:

  • высокое быстродействие и отсутствие механических узлов;
  • долговечность и надежность входящих в их состав полупроводниковых деталей;
  • широкие пределы регулировки напряжения;
  • температурная устойчивость и высокий КПД, что объясняется экономичностью входящих в схему элементов (включая полевые транзисторы, практически не потребляющие тока).

Их недостаток тот же, что и у релейных аналогов – это объясняется дискретным характером управления выходным напряжением.

Правила выбора

Перед решением вопроса о выборе стабилизатора по типу питания важно определиться с тем, в каких сетях его предполагается эксплуатировать. Если планируется использовать его в квартире городского дома, хозяину потребуется типовой однофазный прибор. Если же покупатель намерен пользоваться им на даче, где имеется силовая подводка 380 Вольт, подойдет только трехфазный образец.

Перед походом в магазин важно ознакомиться с производителями этих приборов и выбрать для себя фирму, пользующуюся хорошей репутацией. В этом случае не имеет значения, отечественная это компания или зарубежная, поскольку и наши производители способны делать конкурентоспособные модели.

Обзор моделей

Обзор современных стабилизаторов для дома проще всего провести, ориентируясь на достоинства и недостатки нескольких фирменных образцов. Для этого выбраны модели, представляющие такие конкурирующие фирмы как «Ресанта», «Энергия», отечественная разработка «Штиль», а также бренд под названием Sven.

Рейтинг стабилизаторов для дома возглавляет модель от производителя «Ресанта», выпускающего изделия с прекрасным соотношением цены и качества. Приборы этой фирмы способны работать с нагрузкой различной величины (мощностью от десятков до сотен Ватт). В ассортименте «Ресанты» представлено множество однофазных моделей релейного типа, но нередко встречаются и образцы с двойным преобразованием напряжения (инверторы). Недостатков у этого бренда практически нет (кроме цены).

Вторую позицию в рейтинге занимает «Энергия» – многопрофильная компания, только недавно освоившая выпуск качественных стабилизаторов. Все модели этого производителя отличаются выверенным соотношением качества и цены и пользуются неизменным спросом у российского потребителя. К их достоинствам также относят широкий выбор различных исполнений.

Далее идет компания «Штиль», выпускающая бюджетные изделия и модели средней ценовой категории, а также образцы премиум класса. Особенно популярны электронные инверторы, не уступающие по своим возможностям современным источникам бесперебойного питания.

Последней в этом перечне приводится финская фирма Sven, продукция которой подходит как для дома, так и для рабочего офиса. Цены на изделия из Финляндии вполне доступны для рядового пользователя при неизменно высоком качестве. Срок службы всех выпускаемых моделей по уверению производителя составляет в среднем не менее 10-ти лет.

Стабилизаторы напряжения для дачи

На дачах традиционно востребованы особые модели стабилизаторов, которые допускается подключать непосредственно к вводному щитку через отдельный автомат. Они отличаются сравнительно большой мощностью преобразования, поскольку используются для работы со специфичным дачным оборудованием (насосами, поливочными системами и т. п.). Подключить эти устройства к стабилизатору можно посредством специальной распределительной колодки или через предусмотренную в некоторых моделях розетку.

На даче обязательно наличие заземления, посредством которого удается обезопасить работу с садовым оборудованием.

На открытом воздухе надежно заземляются не только металлические части используемых агрегатов, но и корпус самого стабилизатора, установленного в линейной цепи.

При выборе стабилизирующего устройства, предназначенного для дома или дачного участка, исходят из расчета допустимой мощности в обслуживаемой нагрузке. Поэтому при оценке различных моделей по этому параметру он выбирается с небольшим запасом (порядка 10-15 процентов).

Стабилизаторы напряжения. Виды и устройство. Особенности

Многие люди знают, что такое перебои и скачки напряжения в электрической сети. Одно дело, когда от этого просто мигают лампочки, и могут сгореть. А другое дело, когда от перепадов напряжения сгорит стиральная машина или холодильник. Это существенно ударит по семейному бюджету. Импортная бытовая техника не рассчитана на такие скачки напряжения, которые часто происходят в отечественных сетях. Чтобы защитить себя от риска возникновения неисправностей в домашних бытовых устройствах, необходимо обзавестись стабилизатором напряжения, который выбирается по суммарной мощности устройств, которые будут работать в вашей домашней сети.

Разновидности

Стабилизаторы напряжения – это приборы, которые выравнивают величину напряжения питания до тех параметров, которые соответствуют стандартным значениям, а также очищают напряжение от высокочастотных помех. Вид стабилизатора определяет тип основного встроенного механизма, который выполняет функции стабилизатора.
Стабилизаторы напряжения делятся на два основных вида:
  1. Накапливающие.
  2. Корректирующие.

Первый вид стабилизаторов в настоящее время не используется, так как они имеют большие размеры. Ранее они использовались в сфере производства, а не в бытовых условиях. Стабилизаторы напряжения накапливающего действия функционируют с помощью накопления электрической энергии в емкости, и далее получают от этой емкости необходимый электрический ток с нужными параметрами. По аналогичному принципу работают источники бесперебойного питания.

Корректирующие стабилизаторы напряжения чаще всего включают в себя блок управления. Он реагирует на перепады напряжения в одну или другую сторону, и при этом подключает соответствующую обмотку трансформатора. Корректирующие стабилизаторы нашли широкое применение в бытовых условиях.

Они в свою очередь разделяются на несколько видов:
  • Релейные.
  • Электронные (тиристорные).
  • Феррорезонансные.
  • Электромеханические.
  • Инверторные.
  • Линейные.
Конструктивные особенности и работа

Корректирующий тип стабилизаторов стал наиболее популярным в быту.

Релейные стабилизаторы напряжения

Стали наиболее популярными, ввиду их невысокой стоимости и качества работы. Основным достоинством релейных стабилизаторов является их быстродействие. Они очень быстро срабатывают при изменениях напряжения, и возвращают его величину в стандартные пределы, осуществляя этим защиту бытовых устройств.

Stabilizatory napriazheniia releinye

Из недостатков можно отметить, что при срабатывании реле возникает резкий скачок напряжения величиной 5-15 вольт, в зависимости от фирмы изготовителя. Для бытовой техники такой скачок не окажет негативного влияния, однако освещение при этом будет мигать заметно. Поэтому при работе релейного стабилизатора иногда наблюдается моргание ламп накаливания, в то время, как энергосберегающие и люминесцентные лампы на это не реагируют.

Как и в других видах стабилизатора, основным элементом релейной модели является силовой трансформатор и блок управления на полупроводниковых элементах. Электронный блок стабилизатора выполнен в виде мощного микроконтроллера, который анализирует напряжение на входе и выходе. В результате он вырабатывает сигналы управления для силовых реле или ключей. Микроконтроллер при создании напряжения управления учитывает время срабатывания силовых реле и ключей. Это дает возможность выполнять коммутацию цепей без их разрыва. В итоге форма графика выходного напряжения становится идентичной входной форме напряжения.

Электронные стабилизаторы напряжения

Тиристорные стабилизаторы работают по принципу, который основан на автоматической коммутации разных обмоток трансформатора силовыми ключами в виде тиристоров. Такой принцип похож на действие релейных приборов. Отличие релейных стабилизаторов состоит в том, что у них нет механических контактов, имеется большее количество ступеней выравнивания напряжения и высокая точность работы 2-5%.

Stabilizatory napriazheniia elektronnye

Электронные приборы не создают шума в доме, так как отсутствуют механические реле. Их заменяют электронные ключи. Тиристорные стабилизаторы работают с большим КПД.

При практическом применении электронные модели показали себя чувствительными устройствами, на которые отрицательно влияет перегрев. Отечественные производители выпускают чаще всего именно такой вид стабилизаторов.

Самым серьезным недостатком тиристорных моделей является их высокая стоимость. Гарантийный срок работы практически всех видов стабилизаторов находится в пределах 1-3 лет, в зависимости от фирмы изготовителя.

Феррорезонансные

Их действие основывается на изменении величины индуктивности катушек, имеющих металлический сердечник, при изменении тока. Последовательно с первичной обмоткой трансформатора подключают емкость С1. Она совместно с первичной обмоткой образует резонансный контур, который настроен на частоту сети, равную 50 герц.

ferrorezonansnye skhema 2

Величина конденсатора зависит от мощности трансформатора. При мощности трансформатора до 60 ватт, конденсатор применяют величиной до 12 мкФ. Чтобы создать значительную мощность стабилизатора, используют дроссель насыщения.

При небольшом сетевом напряжении по дросселю проходит малый ток, и индуктивность дросселя большая. Основная часть тока протекает по параллельно подключенному конденсатору. При этом суммарное сопротивление этой цепи имеет емкостный тип.

Конденсатор компенсирует некоторую часть индуктивного сопротивления катушки трансформатора. При этом ток катушки повышается. Выходное напряжение трансформатора также увеличивается. Это характерно для эффекта резонанса напряжений.

При увеличении напряжения, ток дросселя также повышается, а его индуктивность падает. Величина емкости рассчитывается так, чтобы в контуре дроссель – конденсатор наступил резонанс, при котором сопротивление этого контура было бы наибольшим, а ток, приходящий из сети питания на трансформатор – наименьшим.

При увеличении напряжения сети увеличивается сопротивление контура до момента резонанса. Это дает возможность стабилизироваться напряжению на трансформаторе при больших перепадах напряжения.

Достоинством феррорезонансных приборов является надежность и простота. Недостатком является значительная зависимость напряжения на выходе прибора от частоты тока и искажение формы напряжения. Также, стабилизаторы с насыщенными сердечниками катушек обладают большим магнитным рассеянием. Это отрицательно влияет на функционирование окружающих устройств и на человека.

Электромеханические стабилизаторы напряжения

Принцип действия такого прибора довольно простой. Щетки из графита при перепадах напряжения передвигаются по катушке трансформатора, тем самым регулируется и подстраивается выходное напряжение.

Stabilizatory napriazheniia elektromekhanicheskie

В первых образцах электромеханических стабилизаторов для передвижения щеток использовался ручной способ (переключателем). Пользователь должен был постоянно контролировать показания индикатора напряжения.

В новых моделях приборов эта функция выполняется автоматически небольшим моторчиком, который при перепадах напряжения передвигает щетку по обмотке трансформатора.

Преимуществами таких стабилизаторов является простота и надежность устройства, повышенный КПД. Из недостатков можно отметить малое быстродействие при перепадах напряжения, а также быстрый износ механических деталей. Поэтому электромеханический вид стабилизатора требует постоянного обслуживания в виде контроля и замены щеток.

Инверторные стабилизаторы напряжения

Преобразуют постоянный ток в переменный, а также выполняют обратное действие, то есть, преобразуют переменный ток в постоянный с помощью микроконтроллера и кварцевого генератора.

Из достоинств инверторных стабилизаторов можно выделить малый шум при работе прибора, компактные размеры и широкий интервал входных рабочих напряжений, который колеблется в пределах 115-290 вольт.

Stabilizatory napriazheniia invertornye

Недостатком инверторных образцов является высокая стоимость, в отличие от многих других видов стабилизаторов.

Линейные

Выполнены в виде делителя напряжения. Нестабильное напряжение подается на вход такого устройства, а выровненное напряжение выходит с нижнего плеча делителя. Выравнивание выполняется изменением сопротивления плеча делителя напряжения. При этом величина сопротивления поддерживается такой величины, при которой выходное напряжение прибора было в определенных пределах.

Stabilizatory napriazheniia lineinye

При значительном отношении величин выходного и входного напряжений линейный стабилизатор обладает пониженным КПД, так как значительная часть мощности рассеивается в тепло на элементе настройки. Поэтому регулятор напряжения обычно монтируют на теплоотводящем радиаторе для возможности рассеивания тепла.

Достоинством линейного прибора является отсутствие помех, простота конструкции и малое число деталей. Недостатком является малый КПД, большое выделение тепла.

На что необходимо обратить внимание при выборе стабилизатора
  • Способ монтажа . Он бывает настенным, с горизонтальной или вертикальной установкой (для стационарных приборов). Может устанавливаться рядом с устройством, для которого он приобретается.
  • Точность работы, входное и выходное напряжение . Эта характеристика зависит в основном от параметров входного напряжения. Лучше выбрать наименьший показатель точности прибора от 1 до 3%, при напряжении 220 вольт.
  • Мощность стабилизатора выбирается не только мощностью подключаемого электрического устройства. К этой величине добавляется определенный резерв мощности. Для всей квартиры этот запас должен быть в пределах 30%.
  • Число фаз сети питания (однофазная или трехфазная сеть).
Быстродействие (время реакции на перепады напряжения), в миллисекундах.

Наибольшую трудность обычно вызывает при выборе прибора его мощность. Кроме активной составляющей мощности, которую расходуют бытовые устройства, некоторые из них обладают реактивной составляющей мощности. Она появляется при наличии индуктивности (если в устройстве имеется мощный электрический мотор). При его запуске ток повышается в несколько раз. Если выбрать стабилизатор без учета этой реактивной составляющей мощности, то он может не справиться с высокой нагрузкой при запуске устройства, имеющего электродвигатель. Другим фактором, который значительно влияет на выбор стабилизатора, является коэффициент трансформации, который равен нулю, если стабилизатор функционирует в идеальных условиях. То есть, на вход поступает ровно 220 вольт, и выходит точно такая же величина к потребителю. А если стабилизатору приходится выравнивать напряжение, то мощность снижается.

Related posts:

  1. В чем разница между конвектором и масляным обогревателем
  2. Как проверить работает ли вентилятор охлаждения
  3. Почему на ниве не срабатывает вентилятор охлаждения
  4. Сколько стоит вентилятор на ваз 2107

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *