Как выбрать стабилизатор напряжения: отличия по видам

4 вида стабилизаторов напряжения. Выбор лучшего. Сравнение цен за 1квт.

Существует 4 основных вида стабилизаторов напряжения. Далее рассмотрим плюсы и недостатки каждого из видов.

Одно и трехфазные

Первое что вам нужно знать при выборе, они бывают однофазными и трехфазными. Выясните какая у вас сеть. Если однофазная, как правило в квартирах и частных домах именно она преобладает, значит покупайте аппарат на 220В.

Если же у вас «трехфазка», то нужно определиться, будете вы устанавливать один 3-х фазный стабилизатор, или три однофазный. Решайте исходя из экономических соображений и условий монтажа.

Хотя целесообразнее поставить именно три однофазных. Потому что при коротком замыкании и отсутствии одной из фаз, трехфазный аппарат работать не будет, пока не восстановится питание по всем фазам. С тремя однофазными таких проблем не возникнет. Главный минус при их выборе — габаритные размеры.

Режим транзит или байпас

При выборе стабилизатора напряжение того или иного вида, проверьте имеет ли он два режима работы:

    режим стабилизации напряжения

Со стабилизацией все понятно — это обычный режим работы. А что такое «байпас»? Это когда входное напряжение идет мимо всей электроники и трансформатора без преобразования, то есть транзитом.

Для чего он может понадобиться:

    чтобы подключить мощную технику превышающую мощность стабилизатора, запустить большой эл.двигатель. Или при необходимости поработать сваркой.

Ведь стабилизатор даже не регулируя напряжение, сам потребляет энергию как простая лампочка до 40-60Вт.

Плюс не изнашиваются внутренние щетки и реле.

Режимом байпас оснащаются стабилизаторы подключаемые через клеммные колодки. При этом они имеют два автомата, которые одновременно включить невозможно или перекидной автомат-рубильник.

Защита стабилизаторов

Большинство современных моделей имеют защиту от перенапряжения. Они не способны бесконечно выравнивать сколь угодно большие или малые значения входного напряжения, и через определенное время отключат питание, тем самым сохранив ваше оборудование.

Более того, после нормализации входного напряжения, оно подается на выход не сразу, а с некоторой задержкой в несколько секунд. Данное время может быть установлено жестко или варьироваться и настраиваться самостоятельно, все зависит от модели и производителя.

Основные виды стабилизаторов широко представленные сегодня в магазинах можно подразделить на 4 типа:

Вот сравнительная таблица по каждому из видов стабилизатора, включая примерные цены за 1квт:

Ознакомиться с текущими ценами на сегодняшний день и подобрать себе нужную модель можно здесь.

Рассмотрим каждый из них более подробно.

Релейные стабилизаторы напряжения

При работе данного устройства вы реально будете слышать как переключаются внутренние реле. Это происходит при изменении ступеней регулирования. Если прибор стоит в тихом помещении (спальне), то это может существенно раздражать.

Ну а когда кто-то из ваших соседей решил немножко попользоваться электросваркой, то стабилизатор по звуковым эффектам попросту может превратиться в “балалайку”.

Кроме того, если у вас в комнате стоят простые лампочки накаливания, не только по слуху, но и визуально можно будет различить переключения ступеней, так как лампы будут немного мигать. А это в свою очередь обязательно скажется на сроках их службы.

Что внутри

Внутренняя компоновка включает в себя:

  1. Тороидальный трансформатор
  2. Плата управления
  3. Силовые ключи состоящие из реле. Они коммутируют обмотки трансформатора и отвечают за подачу питания на стабилизатор. Являются самым слабым компонентом устройства.

Эти стабилизаторы не любят когда их перегружают.

Самая распространенная проблема выхода их из строя в 90% случаев – это перегруз по мощности.

Не рекомендуется для подключения аппаратуры с двигательной нагрузкой. Так как она имеет большие пусковые токи и это может сказаться на работе стабилизатора.

Скорость срабатывания регулировки у качественных моделей составляет 20мс, зато у большинства дешевых доходит до 100мс.

    относительно небольшая цена
    регулировка ступенчатая

Как видим минусов здесь гораздо больше чем плюсов, за исключением конечно стоимости.

Симисторные, тиристорные стабилизаторы

Эти стабилизаторы относятся к электронным. Напряжение корректируется ступенями. В процессах переключения обмоток автотрансформатора задействованы симисторы или тиристоры.

Как видно из рисунка напряжение выравнивается, как только оно опустится ниже определенного значения. На рисунке это значение – 208В. Только после достижения напряжения данной величины, происходит его выравнивание до 220В. Поэтому эти стабилизаторы и называют ступенчатыми.

Грубо говоря регулировка осуществляется как бы перепрыгиванием с одной ступеньки напряжения на другую. Чем больше ступеней, тем более точно осуществляется регулирование.

Работу устройства в отличии от релейных собратьев практически не слышно. Благодаря этому его можно размещать в любом помещении, никаких неудобств по созданию шума он не создаст. Также практически не будет видно и изменения в освещении. Раздражающее мигание ламп будет еле заметным.

Что внутри

Внутреннее устройство очень похоже на схему релейного:

  1. Тороидальный трансформатор
  2. Плата управления
  3. Силовые ключи из симисторов

Трансформатор имеет несколько обмоток и среднюю точку, через которую подается напряжение на него. Одни ступени отвечают за понижение напряжение, другие за повышение. Благодаря плате управления и симисторам, стабилизатор может одновременно замкнуть как контакты повышающие так и понижающие выходное напряжение. Для чего это делается?

Например одна понижающая ступень изменяет напряжение в пределах 9 Вольт. А повышающая сразу на 27 Вольт. Замкнув одновременно обе ступени, мы изменим напряжение на +27-9=18 Вольт. Тем самым будем иметь очень широкий диапазон регулировок и относительно плавное изменение напряжения. Большое число ступеней почти помогает избежать различимого невооруженным глазом “мигания” лампочек.

Данный вид аппаратов менее подвержен перегрузкам. Может справиться с пусковыми токами на двигателях насосов, станков и т.д. Большинство моделей сохраняют свои качества и работоспособность при отрицательных температурах. Можете их монтировать в подсобных не отапливаемых помещениях.

За счет применения симисторов обеспечиваются следующие плюсы:

    малошумность при работе

Минусами являются большая стоимость и низкая точность при регулировании. Еще они могут не подойти для поклонников музыки и радиолюбителей. Из-за создаваемых помех будет невозможно нормально ни послушать радио, ни включить музыкальную аппаратуру.

Сервоприводные или электромеханические стабилизаторы

Данный вид можно назвать золотой серединой между электронными и релейными стабилизаторами.

Сервопривод – это устройство из реверсивного (работающего в обе стороны) двигателя, расположенного внутри тороидального трансформатора. Двигатель получает команды от электронной платы управления и перемещая контакты, увеличивает или уменьшает количество витков на вторичной обмотке. Таким образом сервопривод, в отличии от двух других устройств рассмотренных выше, является бесступенчатым регулятором.

Это очень популярная модель, так как имеет относительно невысокую стоимость и обладает следующими плюсами:

    плавная регулировка по принципу реостата

Есть и минусы:

    за счет применения эл.привода, который управляет контактами создается низкая скорость регулировки

Для стабильной и надежной работы хотя бы раз в три года производите его обслуживание – чистите щетки и смазывайте движущиеся механизмы.

От резких перепадов при электросварке, сервопривод с контактами будет крутиться как “белка в колесе”. Что существенно снизит ресурс работы стабилизатора. Поэтому думайте при покупке об условиях его эксплуатации.

Феррорезонансные стабилизаторы

Это стабилизатор, который многие из нас использовали в советские времена для питания ламповых телевизоров. Он собирал обычно всю пыль в помещении, а гул от него из-за встроенных трансформаторов, можно было услышать в другой комнате.

Какие бывают стабилизаторы напряжения?

На сегодняшний день низкое напряжение в сети – проблема весьма актуальная и решить ее лучше всего одним способом – приобрести стабилизатор напряжения (СН), который защитит всю технику в доме от выхода из строя. Чтобы правильно выбрать устройство, сначала нужно разобраться с его разновидностями, а также принципом работы каждого варианта исполнения. Далее мы рассмотрим плюсы и минусы основных типов стабилизаторов напряжения для дома, а именно: релейных, электронных, электромеханических, феррорезонансных и инверторных.

Релейные

Релейные или как их еще называют ступенчатые стабилизаторы, считаются самыми популярными для применения в доме и на даче. Связано это с низкой стоимостью устройств, а также высокой точностью регулирования. Принцип работы релейной модели заключается в переключении обмоток на трансформаторе при помощи силового реле, которое срабатывает в автоматическом режиме. Основными недостатками данного типа СН считается ступенчатое изменение напряжения (не плавное), искажение синусоиды и ограниченная мощность на выходе. Однако судя по отзывам в интернете, большинство покупателей довольны устройствами, т.к. цена в разы меньше более усовершенствованных моделей. Представителем стабилизаторов релейного типа для дома является Ресанта АСН-5000Н/1-Ц, который Вы можете увидеть на картинке ниже:

Электронные

Электронные СН могут быть симисторными и тиристорными. Принцип работы первых построен на переключении между обмотками автотрансформатора с помощью симистора, благодаря чему данный тип стабилизаторов напряжения имеет высокий КПД и быструю реакцию на срабатывание. Помимо этого симисторные модели бесшумно работают, что является еще одним плюсом СН данной разновидности. Что касается тиристорных, они также себя хорошо зарекомендовали и пользуются популярностью в быту. Единственный недостаток устройств электронного типа – более высокая стоимость.

Электромеханические

Электромеханические СН также принято называть сервомоторными или же сервоприводными. Работают такие стабилизаторы за счет передвижения угольного электрода по обмоткам автотрансформатора благодаря электроприводу. Электромеханические устройства также могут использоваться для защиты бытовых приборов в доме, квартире и на даче. Преимущество такого типа стабилизаторов – низкая стоимость, плавная регулировка напряжения и компактные размеры. Из минусов можно выделить повышенный шум при работе и низкое быстродействие.

Феррорезонансные

Принцип работы таких СН построен на эффекте феррорезонанса напряжения в цепи конденсатор-трансформатор. Данный тип защитных устройств не пользуется большой популярностью среди потребителей из-за шумности в работе, крупных габаритов (а, соответственно, и значительного веса), а также отсутствия возможности работать при перегрузках. Плюсами феррорезонансных стабилизаторов считаются длительный срок службы, точность регулировки и способность работать в помещениях с повышенной влажностью/температурой.

Инверторные

Наиболее дорогостоящий тип стабилизаторов напряжения, которые применяются не только в доме, но и на производстве. Принцип работы инверторных моделей заключается в преобразовании переменного тока в постоянный (на входе) и назад в переменный (на выходе) благодаря микроконтроллеру и кварцевому генератору. Безусловным плюсом инверторных СН с двойными преобразованием считается широкий диапазон входного напряжения (от 115 и до 290 Вольт), а также высокая скорость регулирования, бесшумность работы, компактные размеры и наличие дополнительных функций. Что касается последнего, то СН инверторного типа могут дополнительно защищать бытовые приборы от перенапряжения, а также остальных помех внешней электрической сети. Основным недостатком устройств считается самая высокая цена.

Узнать больше о разновидностях СН Вы можете на видео ниже:

Вот мы и рассмотрели основные типы стабилизаторов напряжения. Хотелось бы также отметить, что бывают такие виды СН, как однофазные и трехфазные. В этом случае Вы должны выбрать модель, в зависимости от того, какое напряжение у Вас в сети – 220 или же 380 Вольт.

Как выбрать стабилизатор напряжения (2018)

Вместо привычного с детства числа 220 в маркировке современных электроприборов все чаще попадается 230. С недавних пор именно 230 В является стандартным напряжением в России и многих других странах. Впрочем, для большинства электроприборов разницы между 230 и 220 В нет никакой. Стандартом допускаются отклонения напряжения сети на ±10%, т.е. от 207 до 253 В. Производители бытовой техники ориентируются именно на эти показатели.

Однако в реальности напряжение в этих рамках удерживается не всегда. В новых микрорайонах, в деревнях и поселках часто к старой подстанции, рассчитанной на определенную нагрузку, подключается много новых потребителей. Это приводит к падению напряжения до 190 В и даже ниже, что бывает хорошо заметно по горящим в полнакала лампочкам. К сожалению, снижением яркости лампочек проблема не исчерпывается. Возрастают токи в обмотках электродвигателей насосов, холодильников, стиральных машин, посудомоек и пр. Это может привести к выходу двигателя из строя.

Бывает в сети и повышенное напряжение, также довольно частое в загородных домах – иногда подстанции намеренно подстраиваются на выдачу повышенного напряжения, чтобы на удаленных потребителях оно поднялось до нормального. При этом на потребителях, близких к подстанции, оно может быть около 250 В. Если при этом еще и нулевой провод окажется не заземлен, то из-за перекоса фаз напряжение может подняться еще выше – до 260 В и даже больше. Ну и не так уж редки случаи, когда электрики случайно подключают в щитке вместо нулевого провода – еще одну фазу, выдавая потребителям 400 В вместо 230. Повышенное напряжение вредно всем потребителям без исключения, поскольку ведет к увеличению выделения тепла, перегреву деталей, выходу их из строя и даже воспламенению.

Можно защитить все электроприборы в доме, установив во входном щитке реле напряжения, но это не решит проблему полностью – при выходе напряжения за установленные рамки оно просто обесточит потребителей. Чтобы защититься от длительных просадок или повышений напряжения, следует ставить стабилизатор.

Конечно, можно поставить мощный стабилизатор на входе в дом и защитить всю технику скопом, но это будет стоить весьма недешево. Тем более что особой надобности в этом и нет – различные электроприборы по-разному реагируют на повышенное или пониженное напряжение. Вполне возможно, что не всей вашей технике нужна защита стабилизатором.

Читайте также:  Электропроводка в частном доме: устройство и особенности

Защита электроприборов

Холодильники, морозильники и кондиционеры требуют защиты в первую очередь – пониженное напряжение в сети может стать причиной поломки компрессора и дорогостоящего ремонта.

Но еще одна особенность этой техники в том, что многие модели могут выйти из строя при быстром выключении-включении. Дело в том, что при выключении компрессора давление в системе выравнивается в течение некоторого времени (1-3 минуты). Если запустить компрессор раньше, его двигатель будет работать с повышенной нагрузкой (или вообще не сможет запуститься), что может привести к поломке. Современные холодильники и кондиционеры большей частью имеют встроенное реле задержки, но если у вас есть сомнения, или в руководстве указано, что перед повторным пуском следует выждать некоторое время, то стабилизатор обязательно должен иметь функцию задержки запуска минимум на 1 минуту.

Насосы, как погружные, так и поверхностные также требуют защиты от пониженного/повышенного напряжения и им тоже нужна задержка запуска. При пуске двигатель насоса в течение 1-2 секунд потребляет ток, в несколько раз превышающий номинальный. При этом обмотка двигателя нагревается. При обычном пуске излишки тепла снимаются прокачиваемой водой, но если напряжение в сети пропадает и появляется, то пусковые токи длятся дольше, а двигатель не успевает раскрутиться и прокачать воду. Контактирующая с насосом вода перегревается вплоть до закипания, что приводит к поломке насоса и перегоранию обмоток двигателя. Поэтому стабилизатор, защищающий насосы, должен также иметь задержку запуска в 5-10 секунд.

СВЧ-печь не выйдет из строя при падении напряжения, но эффективность её при этом снизится многократно. Если отвезенная на дачу «микроволновка» перестала греть, не спешите везти её в ремонт – возможно, дело в низком напряжении сети. Стабилизатор легко устранит эту проблему.

Электроника (компьютеры, современные телевизоры, аудиотехника), оснащенная импульсными блоками питания, пониженного напряжения не боится. Обычно это указывается в руководстве или прямо на блоке питания: «INPUT: 100-240 V». Так что, если ваша проблема состоит в пониженном напряжении, стабилизатор такой технике не нужен. Другое дело, если оно повышенное – при длительном воздействии напряжения от 240 В и выше, нагрузка (как тепловая, так и электрическая) на электронику БП сильно возрастает, что довольно быстро приводит к выходу его из строя.

Энергосберегающие лампы (как люминесцентные, так и светодиодные) к пониженному напряжению довольно лояльны, а вот повышенного не любят. Если всплески напряжения в вашей сети не редкость, то их лучше защитить стабилизатором. Тем более что потребляют они немного, и одного недорогого стабилизатора мощностью в 300-500 ВА хватит на освещение частного дома.

Нагревательным приборам, лампам накаливания, электрочайникам, утюгам и прочей подобной технике падения напряжения вообще не опасны – у них просто снизится эффективность. Повышенное напряжение может ускорить их износ, но в целом, напряжение, на 10-20% превышающее номинал, для большинства подобных приборов неопасно. Эти приборы можно включать в «проблемную» сеть без стабилизатора. Правда, это не относится ко многим современным моделям, оснащенным сложными электронными устройствами управления.

Определившись с тем, какие приборы следует защитить, следует определиться с характеристиками стабилизатора.

Характеристики стабилизаторов

Тип стабилизатора напряжения

Релейные стабилизаторы напряжения представляют собой трансформатор с несколькими отводами входной или выходной обмотки, коммутируемыми силовыми реле.

При нормальном входном напряжении трансформатор работает как разделительный – не повышая и не понижая напряжение. При выходе входного напряжения за установленные границы, электроника включает соответствующее реле, превращая трансформатор в понижающий или повышающий.

Преимущества релейных стабилизаторов:

– Высокая перегрузочная способность – даже самые простые модели выдерживают 200% перегрузки в течение нескольких секунд. Модели же с мощными силовыми реле, рассчитанные на высокие пусковые токи, выдерживают непродолжительные десятикратные перегрузки.

– Малое время переключения – напряжение полностью стабилизируется через 20-100 мс после выхода его за нормальные границы.

– Ступенчатость регулирования. Трансформатор имеет ограниченное число отводов на обмотке, поэтому изменять напряжение может только ступенчато – по 5, 10, а на недорогих моделях – по 20 вольт на одну ступень регулирования. В целом это для техники неопасно, но на граничных напряжениях частые переключения реле, сопровождающиеся мерцанием ламп накаливания, могут раздражать.

– Шумность. Реле при переключении щелкает довольно громко.

– Износ контактов реле. Основной недостаток этого вида стабилизаторов – опасность прогара или пригара контактов реле. Если в первом случае напряжение на выходе стабилизатора просто пропадет, то второй вариант намного неприятнее. Если пригар случится во время пониженного входного напряжения, то при возврате напряжения в норму, реле останется включенным. Трансформатор продолжит работать, как повышающий и напряжение на выходе станет повышенным! Спокойный за свою электротехнику владелец стабилизатора даже не будет подозревать, что именно в этот момент он сжигает её высоким напряжением. Поэтому не стоит выбирать релейный стабилизатор, если в сети случаются частые перепады напряжения – чем чаще реле срабатывает, тем быстрее снижается его ресурс.

Электромеханические (сервоприводные) стабилизаторы напряжения представляют собой тороидальный трансформатор с передвигающимся над внешней обмоткой токосъемником, контактирующим с обмоткой с помощью угольной щетки. При падении или превышении входного напряжения сервопривод перемещает токосъемник, нормализуя выходное.

Преимущества электромеханических стабилизаторов:

– Высокая перегрузочная способность – 200% перегрузки в течение 4-х секунд.

– Высокая точность регулирования.

– Низкий уровень шума при регулировании.

– Большое время переключения – токосъемник движется по обмоткам довольно медленно. Чем больше перепад напряжения, тем медленнее стабилизатор его отрабатывает. Это может привести к появлению импульсных помех на выходе стабилизатора, вызывающих сбои в работе электротехники.

– Износ токосъемника. Токосъемник желательно периодически смазывать графитовой смазкой. Но даже своевременная смазка не предотвращает полностью износа трущихся деталей.

Инверторный стабилизатор сделан на основе инвертора – ток сначала выпрямляется, потом, с помощью инвертора, вновь преобразуется в переменный.

Это позволяет достичь высокой точности регулирования и позволяет добиться полного отсутствия возмущений на выходе. Благодаря отсутствию движущихся контактов, у них низкий уровень шума, ресурс выше и опасности пригара контактов они лишены.

Недостатки инверторных стабилизаторов:

– Недорогие инверторы дают на выходе не чистую синусоиду, а ступенчатую. Некоторые электронные приборы (измерительные приборы, газовые котлы, аудио- и видеотехника) могут начать сбоить или вообще откажутся работать с такой синусоидой.

– Низкая перегрузочная способность. Допускается перегрузка 25-50% от номинала, в течение 1-4 секунд. Для защиты приборов, имеющих высокий пусковой ток, стабилизатор такого типа потребуется брать с большим запасом по мощности.

– Высокая чувствительность к мощным импульсным помехам. Впрочем, в бытовых сетях такие помехи – явление маловероятное.

Ступенчатые электронные стабилизаторы конструктивно схожи с релейными, однако коммутирование обмоток в них производится не с помощью реле, а с помощью мощных полупроводниковых приборов.

Это позволяет добиться высочайшей скорости регулирования (5-40 мс на переключение) при достаточно низкой цене. Эти стабилизаторы тоже не имеют движущихся контактов, бесшумны и обладают высоким ресурсом.

Но свои недостатки есть и у этого вида стабилизаторов:

– Низкая перегрузочная способность. Допускается перегрузка 20-40% от номинала, и то весьма непродолжительное время.

– Высокая чувствительность к мощным импульсным помехам. Если в сети нередки сильные кратковременные всплески напряжения, прослужит такой стабилизатор недолго.

Необходимая полная выходная мощность стабилизатора рассчитывается исходя из мощностей всех подключенных к нему электроприборов. При подсчете полной мощности следует иметь в виду, что та мощность (в Ваттах), которая приводится в паспорте на электроприбор – это его активная мощность, т.е., выделяющаяся в виде тепла или света.

Нагревательные приборы и лампы накаливания имеют полную мощность, равную активной. Но некоторые потребители, содержащие в себе электродвигатели или трансформаторы, создают вдобавок к активной еще и реактивную нагрузку. Для определения их полной мощности следует активную мощность поделить на коэффициент мощности (cos(φ)), обычно указанный в паспорте на электроприбор. Если найти это значение не удается, можно воспользоваться таблицей:

Полные мощности всех потребителей следует сложить и добавить к получившейся сумме 30% – дело в том, что мощность стабилизатора приводится для напряжения 220В. При выходе напряжения за пределы нормального, мощность стабилизатора падает на 20-30%. Именно это падение и следует компенсировать.

Но это еще не все – теперь полную мощность каждого потребителя следует помножить на пусковой коэффициент, также взяв его из паспорта или из таблицы. Сумма получившихся чисел (не забываем про 30%) – это пусковая мощность, и перегрузочная способность стабилизатора должна её обеспечивать.

Например, нам следует защитить холодильник мощностью 150 Вт, погружной насос мощностью 500 Вт и линию освещения со светодиодными лампочками суммарной мощностью 500 Вт. Необходимая полная мощность в ВА будет равна:

Суммируем полученные данные и прибавляем 30%. Итого 1857 ВА.

Пусковая мощность будет равна:

Также суммируем, прибавляем 30%, получается 8258 ВА. Таким образом, нам нужен стабилизатор на 3000 ВА, способный выдержать перегрузку в три раза больше (релейный с усиленными реле), либо стабилизатор на 4500 ВА, способный выдержать в два раза больше перегрузки (релейный или электромеханический), либо электронный (ступенчатый или инверторный) на 9000 ВА.

Если такой подбор выглядит слишком сложным, то можно просто сложить активные мощности электроприборов (в Ваттах) и подобрать стабилизатор также по активной выходной мощности. Но такой подбор будет грубее: во-первых, этот метод не учитывает индивидуальных особенностей электроприборов, во-вторых, все производители по-разному рассчитывают зависимость полной и активной мощностей. И здесь также следует быть уверенным, что перегрузочная способность стабилизатора поможет ему выдержать пусковую мощность потребителей.

Разъем для подключения нагрузки может быть в виде клемм, либо в виде розеток. Если стабилизатор планируется использовать для защиты какой-либо линии электропитания (например, осветительной) предпочтительнее разъем в виде клемм.

Если же защищать планируется отдельных потребителей, то удобнее подключать их напрямую в евророзетки (СЕЕ 7), обратите внимание, чтобы количество розеток соответствовало количеству потребителей.

Некоторые стабилизаторы оснащены компьютерными розетками IEC 320 C13 – как правило, эти стабилизаторы предназначены для защиты персональных компьютеров и учитывают низкий коэффициент мощности этого вида техники.

Задержка запуска, как указывалось выше, может потребоваться для защиты некоторых видов техники, не приемлющих частых включений-выключений: холодильников, кондиционеров, насосов и пр.

Варианты выбора стабилизаторов

Для защиты отдельного маломощного потребителя – газового котла или циркуляционного насоса – будет достаточно стабилизатора полной мощностью до 1000 ВА.

Для защиты электроприборов, наиболее сильно подверженных влиянию пониженного или повышенного напряжения, будет достаточно стабилизатора в 3000-6000 ВА.

С защитой всех домашних электроприборов справится мощный стабилизатор.

Для защиты компьютера и периферии удобно использовать специализированный стабилизатор с компьютерными розетками.

Релейные и электромеханические стабилизаторы обладают высокой перегрузочной способностью и хорошо подходят для защиты электроприборов с высокими пусковыми токами.

Как выбрать стабилизатор напряжения для дома

Розетка хороша тогда, когда она выдает положенные 220 Вольт, или 380 – трехфазная. Но в Украине, особенно в сельской местности, часто электрическая сеть старая, ослабленная и посаженная. В результате плохой ее проводимости, вольтаж скачет ниже или выше установленного показателя. Этот фактор от нас не зависит, но последствия часто плачевны.

Электроприборы либо:

  • не включаются и не работают вообще;
  • работают, но срок их эксплуатации уменьшается в 2-3 раза;
  • выходят из строя, что хуже всего.

От плохой стационарной сети никто не застрахован. Так зачем же рисковать, если вы в силе создать свой собственный купол защиты от нее? Для этого нужно лишь установить стабилизатор(выпрямитель) напряжения.

1. Лучше ставить один на все помещение или на каждый электроприбор отдельно

Сегодня каждый частный дом, офис или предприятие буквально напичканы различной электрической техникой. Как правило, качественные устройства всегда оснащены защитой от скачков электричества. Она внедрена в виде плавких или самовосстанавливающихся предохранителей, электронных блоков. Все эти системы рассчитаны на разное отклонение. Часто, совсем небольшое: 5- 10%. Существует и дорогая, навороченная электроника, которая сгорает или отказывается работать и при меньших скачках.
Таким образом, идеальная безопасность достигается только в том случае, если для каждой единицы электротехники установить свой собственный регулятор. Но это дорого и непрактично. Экономнее выбрать один для всех, общий. Хотя, не факт, что он защитит самые чувствительные электроприборы.
Делаем выводы:

  • для каждого прибора в отдельности – надежно, но дорого;
  • общий для всех – дешевле, но не безопасно.

Есть и вариант «золотой серединки», который мы рекомендуем, как самый оптимальный. Купить одно мощное регулирующее устройство для всего дома. А для «самой капризной» электроники обеспечить стабилизацию в отдельности. К примеру, блок отопления газового котла, особенно импортный, крайне чувствителен. К нему лучше приобрести отдельную, очень точную, модель стабилизатора. Тогда вы точно будете уверены, что не останетесь зимой без тепла в доме.
Есть и редко используемый, но беспроигрышный вариант ― применить генератор с встроенной функцией стабилизации напряжения. Или инверторный – это дорого, но очень круто и удобно. Резервную электростанцию подсоединяют к сети и включают в ней систему автозапуска. В настройках выбирают диапазон, при котором АТС сработает. От пониженного к повышенному. Конечно, цена качественного генератора с такими функциями часто зашкаливает, но в случае необходимости спасения особо ценного электрооборудования, она окупается.

Читайте также:  Тройной выключатель: виды и особенности подключения

2. Однофазный (220 В) или трехфазный (380 В)

Часто у покупателя возникает вопрос: какой выбрать аппарат, однофазный или трехфазный стабилизатор. Три фазы или одна – всегда подскажет ваша электрическая сеть. Если 220 Вольт – то без вариантов. Только однофазный стабилизатор.
А вот, если есть три фазы (380 Вольт) и предельно мощные приборы: станки, вертикальные дровоколы, электроплиты и то, то возможно два варианта:

  • Трехфазный регулятор. Обезопасит подключенные агрегаты очень хорошо, но, если вольтаж исчезнет в одной из фаз, то целый дом останется без тока. На предприятии обесточено будет все оборудование, а это уже финансовые потери для бизнеса;
  • Три однофазных. Более конструктивное решение, особенно на производстве. Оперируя тремя приборами, вы никогда не останетесь без электричества. Регуляторы на 3 фазы (380 В) актуальны для промышленного использования либо для больших частных домов. Их мощность от 10 кВт и выше – 15 кВт, 20 кВт.

3. Как правильно рассчитать мощность регулятора

Таблица мощности бытовых электроприборов

Бытовые приборыПотребляемая мощность, Вт
Стиральная машина1000-3000
Газовый котел40-1000
Холодильник150-2000
Кондиционер1000-3000
Микроволновка1500-2000
Телевизор100-400
Ноутбук80
Стационарный компьютер400-750
Посудомоечная машина1500-2200
Бойлер1200-1500

Рассчитать нужную мощность стабилизатора для дома, для квартиры или для дачи не так уж сложно. Нужно сделать несколько простых шагов:

  • составьте список всех электроприборов доме, учитывая все до мельчайших подробностей: бытовую технику, освещение, в том числе и во дворе, обогрев, водяной насос. Не забудьте и утюг или пылесос, стиральную машину – то, что включено не постоянно, но часто необходимо.
  • определите мощность каждого прибора в списке. Она всегда указана непосредственно на нем (сзади, сбоку) или в технических характеристиках.
  • суммируйте все показатели. Учтите и такое явление, как пусковые токи. При пуске динамичное электрооборудование требует силы электричества в 2-3 раза больше, чем при работе. Например, у водяного насоса, такой коэффициент – 3. Если мощность составляет 1 кВт, то при пуске нужно целых 3 кВт.
  • добавьте еще 20% запаса, так сказать, резерва для будущих покупок. Ведь, рано или поздно вы приобретете еще какую-то техническую новинку от розетки. Хорошо, если для нее будет запас тока.

Важный совет по выбору: указанное в паспорте значение мощности – это не рабочее, а пиковое число. Рабочая мощь составляет 20% от пиковой.

4. В каких случаях важно время стабилизации

Стабилизатор приобретают с целью исключения перепадов в доме или на предприятии. Поэтому его быстродействие – важнейшая характеристика. Это время, за которое ликвидируется скачок, а вольтаж приводится в норму с допустимым отклонением. Скорость указывается в технических характеристиках в миллисекундах. Часто в паспорте есть число в мсек/вольтах, которое показывает, за сколько миллисекунд напряжение меняется на 1 Вольт. Чем меньше это время, тем быстрее устройство реагирует на отклонение. Самые быстрые аппараты (электронные) реагируют со скоростью 0,75-1 мсек/В. В среднем быстродействие составляет 2 мсек/Вольт. Большая скорость нужна:

  • при подключенной аппаратуре со сверхчувствительностью (медицинские клиники, научные лаборатории);
  • при непрерывном процессе на производстве;
  • для нормального освещения дома или офиса (чтобы устранить мигание ламп накаливания);
  • для щадящей работы компьютерной техники;
  • при сварочных работах.

5. Какая должна быть точность стабилизации

Точность предельно важна для непрерывного электроснабжения. Этот показатель всегда отмечен в техническом паспорте регулятора. Он указывается в процентах и обозначает допустимую степень разброса. То есть, его отклонения от нужных 220 Вольт.

  • 1-3% – высокоточное выходное напряжение. Используется для сложного и дорогого электронного оснащения: компьютеры, серверы, модемы, медицинская аппаратура;
  • 3-5 % – средняя точность. Идеальна для бытовых приборов типа холодильника и морозилки;
  • 5-10% – низкая точность прибора. Он дешевый, но обезопасить дорогостоящую электронику не сможет. Зато вполне подойдет для мелкой бытовой техники, если отклонения в сети 20-25%.

6. Какой лучше: настенный или напольный

Помимо различных рабочих характеристик, стабилизаторы напряжения для дома отличаются своей конструкцией. Несмотря на внешние отличия, суть их работы в одном: они должны переключить обмотки вмонтированного трансформатора и выровнять значение на выходе.
Таким образом, технические параметры не меняются, независимо от того:

  • прикреплен ли стабилизатор на стену (настенный или навесной);
  • или стоит на полу (напольный).

Здесь играют роль совсем другие факторы: размер и цена.
Напольные – более габаритные, занимают место в квартире или доме. Зато они дешевле.
Настенные – компактные, но стоят дороже. При их установке нужно определить удобное место и выбрать надежное крепление к кирпичной или бетонной стене.

7. В чем разница между релейными, сервоприводными, симисторными

На современном рынке техники сегодня доступны три типа стабилизаторов:

1. Релейные

Самое простое строение, поэтому и стоит дешевле, чем другие виды. Исходя из названия, понимаем, что внутри встроено электромагнитное реле, которое и переключает витки интегрированного трансформатора. При этом издаются характерные щелчки. Релейный стабилизатор дает эффективную защиту при небольших скачках. Но показатели точности у него невысокие: 5-10%. Охлаждение пассивное, радиаторное. В общем, отличный аппарат для дома, где нет сложной и чувствительной электроники.
Плюсы:

  • срабатывает быстро;
  • низкая цена;
  • конструкция настолько проста, что можно не то что отремонтировать, а и собрать своими руками;
  • стабильная работа.

Минусы:

  • низкая точность;
  • нет зашиты от пыли и влаги, поэтому срок службы недолгий. У него средний ресурс – 40 тыс. переключений. Этого хватает на год – полтора;
  • щелкает при работе.

2. Сервоприводные или сервомоторные

Внутри их установлена электромеханика. С ервоприводный стабилизатор напряжения удобнее и эффективнее в работе. Встроен двигатель с сервоприводом, он перемещает по обмотке трансформатора бегунок. В результате получается плавное переключение, но скорость срабатывания ниже. Комфортно и для бытового, и для промышленного применения.
Плюсы:

  • регулировка плавная, ее диапазон охватывает от 150 Вольт до 250 Вольт;
  • точность повышена, допустимо отклонение не больше, чем на 5%;
  • небольшие размеры.

Минусы:

  • механические узлы находятся в постоянном трении, поэтому их износ очень быстрый;
  • нужно проводить техобслуживание двигателя хотя бы раз в два года, а можно и чаще.

3. Симисторные

Объединяют в себе все преимущества первых двух типов. Процесс контролируется электроникой. Встроены специальные электронные ключи. Они называются симисторами или тиристорами. Электронный блок контролирует показатели, отмечает всплески и дает команду ключам на срабатывания. То есть, привычный нам трансформатор с обмотками никуда не делся, но его витки переключаются не релюшками и не бегунками, а при помощи специального цифрового ключа. Все выполняется мгновенно, бесшумно и на электронном уровне. Стоит, симисторный стабилизатор, конечно, недешево. Но, что поделаешь – за высокие технологии нужно платить.
Плюсы:

  • скорость срабатывания высочайшая. Показатели в норме уже за 20-30 миллисекунд;
  • отменная точность;
  • плавное переключение;
  • бесшумная работа;
  • длительный срок службы;

Минусы:

Таблица технических особенностей типов стабилизаторов

ХарактеристикиРелейныеСервоприводныеТиристорные
Срок службы10-15 лет1-5 лет10-15 лет
Гарантияот 1 годаот 1 годаот 1 года
Диапазон напряжений160-260150-250120-300
Необходимость в обслуживаниине требуетодин раз в годне требует
Время реакции10-20 м.с.50 м.с.10-20 м.с.
Регулировка выходного напряженияступенчатаяплавностьступенчатая
Защита от скачков90% защита20% защита90% защита
Точность стабилизацииточность 5-10%точность 3-5 %3-0,8%

8. Какие отклонения сети в вашем районе

Чтобы ответить на этот вопрос, нужно замерить показания вольтметром. Самые реальные показатели – вечером, когда нагрузка на сеть самая высокая. При измерении вы увидите, что напряжение в розетке:

  • Низкое. Ниже 200 Вольт. При 180-190 некоторые приборы уже не включатся.
  • Высокое. Выше 240 Вольт. Опасно перегоранием электродвигателей и нагревательных элементов.
  • Скачкообразное. То вверх, то вниз. Чревато выходом из строя электроники.

Самые дешевые стабилизирующие устройства отлично справляются с пониженным напряжением. Но при повышенном они перегреваются и не дают нужного эффекта, их защита от перегрева слабовата. У более дорогих регуляторов (выше 5 кВт) установлено охлаждение принудительного типа. Их используют при повышенном напряжении.
При скачках в сети нужно брать регулирующие устройства с максимальным числом защитных систем.

9. Дополнительные функции

Добавочные функции – это всегда повышенный комфорт, экономия и выгода.

К ним относятся:

Характерна для больших стабилизаторов. Заключается в том, что при выключенных потребителях тока регулятор работать не будет.

Способ подключения:

  • Сетевой. Хорош для одного пользователя. В основном, маломощный, до 2 кВт.
  • Магистральный. На клеммах. Подключается к распределительному щитку. Контролирует всех потребителей электричества в доме, офисе и на предприятии. Мощность всегда выше 4 киловатт.

Наличие дисплея.

  • С вольтметром. Отражает только вольтаж.
  • С LED- экраном. Цифровой дисплей многофункциональный. Он отражает не только показатели в Вольтах, а и подключенные киловатты, и быстродействие. Устанавливается в электронных аппаратах.

Как видим, мощный электронный регулятор обладает расширенным функционалом и гарантирует безопасность всем подключенным приборам. Если электроника вам не по карману, то выбирайте сервомоторный. Он устранит небольшие перепады в сети. При работе электронасоса или сварочного аппарата хорошо справляется релейный. Он популярен также для загородного дома и дачи. Но, если у вас современный отопительный котел с электронным блоком зажигания, то ваш выбор – только электроника.

Как правильно выбрать стабилизатор напряжения?

Стабилизаторы напряжения обеспечивают безопасную работу различной электронной аппаратуры при провалах и всплесках сетевого напряжения, импульсных помехах и искажении синусоидальности тока. Эти приборы поддерживают выходной сигнал в необходимых значениях и предотвращают повреждение оборудования повышенным или пониженным сетевым напряжением.

Какой стабилизатор напряжения лучше выбрать и как это правильно сделать? В данной статье мы дадим советы по решению этого вопроса, в том числе остановимся подробнее на основных параметрах, по которым осуществляется выбор подходящего прибора.

По каким параметрам обычно выбирают стабилизатор напряжения?

Выбирая стабилизатор напряжения, обязательно уточните основные параметры его работы.

Определите, на какую электросеть рассчитан прибор – на однофазную или трехфазную.

Посчитайте мощность ваших электроприборов, которые будете защищать. Затем узнайте, какая выходная мощность у стабилизатора.

Определите параметры сетевого напряжения в вашей электросети и границы сетевого напряжения, при которых работает устройство.

Узнайте, какое у прибора максимально возможное отклонение значения выходного напряжения от номинального.

Узнайте, какой принцип стабилизации имеет устройство.

Уточните, какой у прибора интерфейс для настройки и отслеживания его работы.

Выясните, в каких климатических условиях работает устройство.

Разберем каждый из этих параметров более подробно.

Какой стабилизатор выбрать – однофазный или трехфазный?

Однофазные приборы работают с характерными для бытового и офисного сектора потребителями однофазного тока (220 В): домашняя электроника, оргтехника, системы обогрева, вентиляции и сигнализации.

Трехфазные устройства используются преимущественно в промышленности с потребителями трехфазного тока (380 В): печи, насосы, электродвигатели и прочая технологическая инфраструктура крупных производственных объектов, центров связи, железных дорог. Использование трехфазного стабилизатора допускается и для комплексной защиты домашней электросети, если к месту инсталляции, например, загородному коттеджу, подведены три фазы с напряжением 380 В. Однако данное решение не всегда оправданно:

  • установка отдельного однофазного стабилизатора на каждую питающую фазу иногда обходится дешевле, чем использование одного трехфазного;
  • в случае отсутствия напряжения по любой из фаз, у трехфазного стабилизатора срабатывает защита, и он отключается. Установка независимых однофазных стабилизаторов позволяет избежать обесточивания всей энергосистемы при выходе из строя одной из питающих линий.

При наличии трехфазной сети и однофазных потребителей стоит рассмотреть вариант со стабилизацией по каждой фазе в отдельности. Если присутствует хотя бы один трехфазный потребитель 380 В – необходим трехфазный стабилизатор!

Какой мощности должен быть стабилизатор?

Вопрос выбора мощности стабилизатора заслуживает особенного внимания. Используя устройство меньшей мощности, чем это необходимо, вы рискуете получить частые отключения из-за перегрузки.

Актуальная мощность прибора определяется суммированием номинальных мощностей всех защищаемых электроприборов.

На большинстве электроприборов указывается активная мощность в Ваттах (Вт), для более точного расчета ее необходимо перевести в полную потребляемую мощность, в Вольт-Амперах (ВА). Особенно это важно для электродвигателей и устройств, имеющих в своём составе ёмкостные элементы!

Перевод осуществляется делением значения в Ваттах на коэффициент, учитывающий реактивную составляющую электрического тока – cos(φ): ВА=Вт/cos(φ).

Сos(φ) указывается производителем в сопроводительной документации (встречается обозначение PF – Power Factor), при отсутствии данных допустимо принять cos(φ) в пределах 0,7 – 0,8.

Рекомендуется подбирать стабилизатор с мощностью, превышающей полученное значение на 20-30%. Это связанно с тем, что при снижении входного напряжения выходные показатели прибора уменьшаются! Например, при 170 В на входе, большинство стабилизаторов вместо 500 ВА, будут выдавать около 400 – 420 ВА и не смогут обеспечить нагрузку заявленной мощностью.

Подобная ситуация возникает и при повышенных значениях сетевого напряжения. Кроме того, наличие запаса мощности позволит в процессе эксплуатации подключить к стабилизатору другие электроприборы.

Необходимо подобрать однофазный стабилизатор для защиты бытовой техники: персонального компьютера с мощностью 500 Вт, cos(φ) = 0,95, обогревателя – 1000 Вт, cos(φ) = 0,9 и телевизора – 400 Вт, cos(φ) = 1.

Читайте также:  Стержневой теплый пол: что это такое на самом деле

Рассчитаем полную потребляемую мощность для каждого случая:

Складываем полученные значения:

Учитывая необходимый запас, выбираем стабилизатор на 2500 ВА.

ВНИМАНИЕ! Приведённые в примере значения мощности и cos(φ) условны, при реальном расчете используйте данные актуальные только для вашего оборудования!

Выбирая устройство для централизованной защиты определённого объекта (загородного дома или офиса), необязательно суммировать мощности всех находящихся в помещении электроприборов. Обратите внимание на номинал вводного автомата:

  • если подведена однофазная сеть, необходимо умножить номинал на 220;
  • если трехфазная – на 380 и √3 .

Мощность стабилизатора определяется по полученному значению с округлением в большую сторону и учётом необходимого запаса (для данного метода расчета рекомендованный запас не менее 30%).

К коттеджу подведена трехфазная сеть, присутствуют трехфазные потребители. В электрощите стоит вводной автомат с номиналом 25 А. Необходимо подобрать трехфазный стабилизатор для комплексной защиты:

25*380*√3=16454,5 ВА =16,5 кВА.

В данной ситуации выбираем модель мощностью 20 кВА.

К коттеджу подведена трехфазная сеть, присутствуют только однофазные потребители, стоит вводной автомат с номиналом 20 А. Принято решение о стабилизации по каждой фазе в отдельности, рассчитаем необходимую мощность однофазных устройств:

20*220=4400 ВА =4,4 кВА

Выбираем три однофазных стабилизатора мощностью 8 кВА.

Отдельным категориям оборудования характерны высокие пусковые токи, превышающие штатные в несколько раз. Это касается, в первую очередь, всей техники, содержащей электродвигатели (насосы, привода конвейеров, компрессоры). В таком случае стабилизатор подбирается по максимальному, пусковому значению!

Какой диапазон стабилизации должен быть у прибора?

Любой стабилизатор имеет два диапазона входного напряжения:

  • рабочий – границы сетевых значений, в которых обеспечивается номинальная величина стабилизации;
  • предельный – границы сетевых значений, в которых функционирует устройство, но выходное напряжение отличается от номинала на величину, зависящую от просадки/превышения рабочего диапазона.

Выход напряжения за предельный диапазон вызывает обесточивание нагрузки, стабилизатор при этом остается подключенным к сети.

Определить отклонения вашей электрической сети помогут контрольные замеры. Подключите вольтметр или мультиметр к розетке. Фиксируйте показатели в течение некоторого промежутка времени. На основании полученной амплитуды сетевых колебаний вы сможете самостоятельно или с помощью специалиста подобрать оптимальный для данного режима энергоснабжения стабилизатор.

Замеры рекомендуется делать во время максимальной загрузки электрической сети (обычно – утро, вечер) и включив все электроприборы, которые планируется защитить. Замеры под нагрузкой и без нее могут иметь значительные отличия.

Какая должна быть точность стабилизации?

Точность стабилизации отражает максимально возможный перепад выходного напряжения, который согласно ГОСТу должен составлять не более 10% от номинального значения. Большинство стабилизаторов в зависимости от принципа работы имеют показатели от 3 до 8%.

При выборе устройства убедитесь, что точность его стабилизации соответствует требованиям к качеству электропитания ваших приборов. Допустимые отклонения питающего напряжения указываются в паспорте электрооборудования.

При отсутствии информации воспользуйтесь следующими рекомендациями:

  • для осветительной техники – 3%;
  • для измерительных приборов, точной и сложной аппаратуры (например, медицинского оборудования) – 1-3%;
  • для большинства бытовых приборов – 5-7%.

Если присутствуют несколько устройств с различной устойчивостью к колебаниям сети, стабилизатор либо выбирается по самому узкому диапазону, либо электроприборы делятся на группы с одинаковыми пределами значений. Каждую группу следует подключать к отдельному прибору с подходящей точностью стабилизации.

Какой тип корпуса может быть у стабилизатора?

По типу корпуса и способу монтажа стабилизаторы бывают нескольких видов.

Для настенно-навесного размещения.

Навесное исполнение позволяет закреплять устройство на вертикальных поверхностях и характерно для моделей небольшой мощности. Удобство таких корпусов в их компактности и возможности фиксировать прибор в непосредственной близости от защищаемого оборудования (например, на стене рядом с газовым котлом).

Для монтажа в стандартные 19-дюймовые шкафы и стойки.

Стоечные стабилизаторы – это решение с плоским корпусом и стандартной шириной, позволяющей экономить пространство, размещая прибор вместе с защищаемой техникой в одной металлической конструкции (шкаф/стойка).

Для установки на горизонтальную плоскость.

Напольные корпуса – это самый распространенный конструктив, присущий большинству стабилизаторов. Модели малой и средней мощности выполняются в виде моноблоков. Промышленные стабилизаторы высокой мощности представляют собой вертикальные шкафы.

Какую индикацию и средства мониторинга должны иметь стабилизаторы?

Современные модели стабилизаторов оснащаются различными средствами индикации, позволяющими отображать и анализировать характеристики прибора.

Как правило, стабилизаторы имеют световую индикацию, реализованную на базе светодиодов. Некоторые модели снабжены ЖК-дисплеем, который отражает действующий статус устройства и значения основных входных и выходных параметров.

Для устройств, используемых в промышленном секторе, важно наличие удаленного мониторинга, который в режиме реального времени позволяет операторам получать данные о состоянии обслуживаемых систем и при необходимости менять настройки оборудования. Такие стабилизаторы должны иметь широкий выбор коммуникационных интерфейсов:

  • USB порт;
  • «сухие» контакты (неисправность, авария сети, байпас и др.);
  • Ethernet (протоколы: SNMP/Web/Modbus TCP/Telnet/SSH/ и др.);
  • RS-485 (протоколы: Modbus RTU/ASCII).

Дополнительные параметры выбора стабилизатора

Помимо вышеперечисленных характеристик, при выборе модели стабилизатора следует также уточнить его дополнительные параметры:

  • время реакции на изменение входного напряжения (чем дольше будет происходить срабатывание, тем опаснее это будет для электроприборов);
  • значение КПД (чем он выше, тем, соответственно, больше энергосбережение);
  • уровень шума при работе (некоторые изделия сильно гудят или издают щелчки, из-за чего их работа в жилых помещениях будет некомфортной);
  • способ регулирования входного сигнала (в настоящее время самый эффективный способ коррекции напряжения у инверторных стабилизаторов напряжения – это двойное преобразование, которое обеспечивает на выходе чистый синус);
  • корпус изделия (необходимо подбирать приборы с металлическим корпусом, так как он более прочный, лучше в плане пожарной безопасности и надежнее защищен от механических повреждений).

Какие бывают типы стабилизаторов напряжения?

На производстве и в быту широко применяется электрическая энергия. Переменным током питают системы освещение, приводы механизмов электрических приборов, его подают на сетевой разъем электронных устройств. Сбытовые организации не всегда обеспечивают надлежащее качество электрических сетей, что проявляется, в частности, в колебаниях сетевого напряжения. Это неприятное явление характерно для:

  • дачных поселков и небольших населенных пунктов;
  • сетей автономных электростанций, не входящих в единую энергосистему.

Колебания отрицательно влияют на качество функционирования техники, снижают ее надежность. Застраховать себя от этого явления можно применением стабилизатора, который включают между сетью и нагрузкой, рисунок 1.

Рисунок 1. Схема включения стабилизатора

Типы стабилизаторов напряжения по принципу работы

Стабилизацию можно выполняться различными способами. Принципы стабилизации, использованные разработчиком, определяют типы стабилизаторов напряжения.

Релейные

Релейные стабилизаторы, часто называемые ступенчатыми, представляют собой силовой трансформатор с несколькими выходами вторичной обмотки, один из которых принимается за общий. Датчик отслеживает состояние сети, при выходе за пределы разрешенных допусков осуществляет автоматическую регулировку выходного напряжения с помощью переключения реле. При срабатывании отдельных силовых реле происходит переключение обмоток с подключением нагрузки на тот вывод, напряжение на котором минимально отличается от заданного.

Конструктивная простота релейных стабилизаторов, неплохая точность регулирования, невысокая стоимость, высокая надежность обеспечивают им высокую популярность.

Недостатки:

  • ступенчатый характер регулирования;
  • заметные искажения формы синусоиды тока нагрузки при высоком входном напряжении из-за магнитного насыщения сердечника;
  • относительно слабая нагрузочная способность рабочих контактов реле;
  • высокий уровень акустического шума.

Электромеханические (сервоприводные)

Электромеханические или сервоприводные стабилизаторы устраняют один из основных недостатков стабилизаторов с механическими реле: обеспечение только ступенчатой регулировки выходного напряжения. Принцип их действия основан на изменении коэффициента трансформации. Оно реализовано с помощью щетки, соединенной с электродом выходных клемм. Щетку перемещает по вторичной обмотке тороидального трансформатора вспомогательный электродвигатель, рисунок 2.

Рисунок 2. Конструктивные особенности сервоприводного регулятора

Для электромеханических стабилизаторов характерны большой диапазон регулировки, небольшие габариты, малая стоимость.

Основные недостатки: низкое быстродействие, хорошо слышимый ночью шум работающего электродвигателя.

Инверторные (бесступенчатые, бестрансформаторные, IGBT, ШИМ)

Инверторные стабилизаторы реализуют двухступенчатую схему получения выходного напряжения. Сначала переменный входной ток преобразуют в постоянный, а затем из него вновь генерируют переменное напряжение. Автоматическое регулирование происходит на этапе формирования постоянного тока, здесь же реализованы функции ступени стабилизации.

Существует несколько вариантов каскадного преобразования, каждому из которых соответствует подкласс инверторных стабилизаторов. Наибольшее распространение получили ШИМ-устройства и стабилизаторы на IGBT-транзисторах.

Сильные стороны этого оборудования:

  • высокая скорость реакции на изменения входного напряжения, точность регулировки выходного;
  • хорошие массогабаритные характеристики (отсутствует силовой трансформатор);
  • простотой получения КПД выше 50 %;
  • возможность плавной регулировки выходного напряжения в сочетании с широкими пределами изменения выходного электрического тока, а также работы на холостом ходе;
  • эффективное подавление скачков напряжения и импульсных помех.

При применении надлежащей элементной базы инверторная техника нормально функционирует при отрицательных температурах.

Главный недостаток: плохая перегрузочная способность, в т.ч. кратковременная (не более 25 – 50% на протяжении 1 – 2 с). Последнее заставляет тщательно контролировать выходную мощность устройства при работе на реактивную нагрузку (электродвигатели различного назначения, вентиляторы и т.д.). Кроме того, следует принимать во внимание сложность электрической схемы, что увеличивает риски отказа, и высокую стоимость из-за необходимости применения силовой полупроводниковой элементной базы.

Феррорезонансные

Феррорезонансный стабилизатор — это устройство трансформаторного типа. Его характерная особенность — применение обмоток трансформатора, одетых на магнитопроводы разного поперечного сечения. Параллельно вторичной обмотке L2 подключен дополнительный конденсатор С, рисунок 3. Его емкость подобрана так, чтобы за счет резонанса обеспечивать постоянное насыщение магнитопровода вторичной обмотки. Отсюда большие изменения входного напряжения не приводят к колебаниям выходного.

Рисунок 3. Схема феррорезонансного стабилизатора

Стабилизатор имеет высокую скорость отработки скачков, обладает повышенной надежностью за счет отсутствия схем переключения, обеспечивает неплохую точность стабилизации.

Отсутствие механически подвижных компонентов позволяет эксплуатировать феррорезонансные стабилизаторы при небольших отрицательных температурах.

Главные недостатки:

  • меньший коэффициент мощности;
  • значительные нелинейные искажения выходного тока, которые могут привести к нарушениям функционирования ряда бытовых приборов, например, к искажениям изображения цветного телевизора и некачественному стиранию старых записей магнитофоном;
  • нестабильность функционирования при вариациях частоты входного напряжения более чем на 0,5 Гц от номинального значения, что нередко встречается при питании населенного пункта от автономной электростанции.

Электронные (симисторные, тиристорные)

Так называемые электронные стабилизаторы структурно повторяют устройства на электромагнитных реле, но для ступенчатых переключений обмоток авторансформатора использованы полупроводниковые изделия. Возможно несколько разновидностей таких электронных схем, каждая из которых осуществляет автоматическое переключение коэффициента трансформации. Серийно выпускаются стабилизаторы, в которых функции ключевых элементов ступенчатого регулирования возложены на симисторы и тиристоры.

Тиристор — это полупроводниковая структура с тремя p-n-переходами, в которой выполнена глубокая положительная обратная связь. Ее наличие обеспечивает высокую скорость переключения при работе в ключевой режиме. Симистор образован двумя тиристорами с объединенными управляющими электродами, включенными встречно-параллельно, рисунок 4. За счет возможности пропускания тока этим компонентом в двух направлениях симисторные стабилизаторы демонстрируют повышенный КПД. Это выгодно отличает их от тиристорных стабилизаторов.

Рис. 4. Принципиальная схема простейшего варианта симисторного регулятора

Общие преимущества:

  • повышенный коэффициент стабилизации;
  • прекрасное подавление перепадов напряжения, импульсных помех;
  • хорошие массогабаритные параметры;
  • высокая надежность при реализации на качественной элементной базе.

Кроме того, по быстродействию электронные стабилизаторы заметно превосходят свои релейные электромеханические аналоги, т.е. хорошо отрабатывают скачки напряжения.

Недостатки:

  • плохо адаптированы для работы с реактивной нагрузкой;
  • высокая стоимость;
  • сложность выполнения ремонта.

Виды стабилизаторов напряжения по классу напряжения

Промышленность выпускает широкую гамму стабилизаторов.

По диапазону выходных напряжений электронное оборудование для однофазных сетей рассчитано на 220 – 240 В (популярна также промежуточная градация 230 В), доступны феррорезонансные стабилизаторы на 110 – 120 В.

Бытовое оборудование для трехфазных электросетей обеспечивает выходное напряжение 380 – 415 В вне зависимости от применяемых схемных решений и отдаваемого тока нагрузки.

Техника промышленного назначения может иметь более высокое выходное напряжение: вплоть до 6 – 10 кВ.

Походы к выбору стабилизатора

Перечень параметров, по которым выбирают стабилизаторы, обязательно включает:

  • мощность нагрузки или отдаваемый номинальный ток;
  • выходное напряжение;
  • тип сети (однофазная – трехфазная).

Большую помощь окажет информация о стабильности сети, уровне импульсных помех в ней.

При определении номинальной мощности суммируют мощности всех потребителей защищаемой сети. Для оценки мощности номинальной нагрузки токовую нагрузочную способность входного автомата умножают на 220 В.

При прочих равных условиях выбирают однофазные модели линейных стабилизаторов, учитывают, что модульные конструкции более удобны в обслуживании.

Учитывают эстетические параметры и количество выходных розеток, рисунок 5.

Рис.5. Вариант исполнения однофазного стабилизатора

Окончательный выбор целесообразно выполнять с учетом производителя и места изготовления. Для определения качества техники юго-восточного производства, выпускаемой без контроля со стороны ведущих западных компаний, имеет смысл изучить профильные форумы. Такой подход позволяет сделать адекватный вывод о качестве прибора.

Кроме технических параметров обязательно принимают во внимание доступность сервисного обслуживания.

Следует учесть, что в продаже имеется большой выбор 220-вольтовых однофазных и 380-вольтовых трехфазных устройств. Стабилизаторы с широким диапазоном регулировки и выходным напряжением других номиналов часто поставляются под заказ.

Заключение.

Промышленность выпускает широкую гамму бытовых стабилизаторов напряжения, что позволяет произвести выбор конкретной модели устройства с учетом конкретной области применения.

Массовый характер рынка стабилизаторов определяет большое количество работающих на нем производящих предприятий, предлагающих свою продукцию через партнерскую сеть. Поэтому перед покупкой следует выполнить тщательный многокритериальный отбор продукта.

Добавить комментарий