Ak-montazh.ru

Интернет-энциклопедия по ремонту
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Розеточные стабилизаторы напряжения: назначение и принцип работы

Розеточные стабилизаторы напряжения: назначение и принцип работы


Стабилизатор напряжения в розетку
При критическом изменении показателей поступающей в здание энергии бытовая техника может отключиться, сломаться полностью или частично. Скачки напряжения не являются редкостью. Их причиной является человеческий фактор, износ или поломка электрического оборудования. Часто происходит отгорание нулевого провода, что приводит к перекосам уровней даже в пределах одной квартиры.

Влияние перепадов напряжения на разные виды бытовой техники:

    Приборы, которые имеют компрессоры (холодильник, кондиционер, морозильная камера), не могут запуститься и работать при низком уровне сигнала. Обмотки устройства перегреваются, разрушается эмалевое покрытие, происходит пробой изоляции и поломка. Компактный стабилизатор обеспечивает повышение сигнала до нужного уровня или прерывание линии. Холодильники после аварийного отключения начинают работать через 7-10 мин.

Использование даже маленьких и недорогих розеточных стабилизаторов напряжения позволит избежать множества незапланированных расходов на ремонт и приобретение новой техники, взамен испорченной из-за скачков уровня электроэнергии.

Опыт 1. Работа стабилизаторов при колебаниях сетевого напряжения

Описание проблемы: резкие изменения амплитуды сетевого напряжения и, соответственно, его действующего значения, длящиеся обычно от нескольких миллисекунд до одной минуты.

Кривая напряжения с двумя различными по размаху и продолжительности колебаниями сетевого напряжения показана на рисунке 2.


Рисунок 2 – Кривая напряжения с двумя различными по размаху и продолжительности колебаниями сетевого напряжения (границы амплитуды, соответствующей номинальному значению напряжения, обозначены пунктирной линией, каждое колебание выделено красным цветом)

Причины проблемы: источником сетевых колебаний могут стать десятки причин как природного, так и техногенного происхождения, но наиболее часто подобные явления возникают при смене режима работы (включение/выключение) мощных электроприёмников.

Используемое оборудование: демонстрационный стенд «Штиль» ДРС-001 (рисунок 3), тестируемые стабилизаторы, осциллографы.


Рисунок 3 – Стенд для проверки характеристик стабилизаторов

Описание опыта: тестируемый стабилизатор питается от подключенного к сети демонстрационного стенда. Амплитуда выходного напряжения стенда меняется в ручном режиме, что имитирует колебания сетевого напряжения на входе стабилизатора (диапазон моделируемых в рамках опыта колебаний – 140-260 В).

Схема опыта 1 приведена на рисунке 4.


Рисунок 4 – Схема опыта 1 (тестирование работы стабилизаторов при колебаниях входного напряжения)

Осциллограф 1 фиксирует колебания напряжения на входе стабилизатора, осциллограф 2 – состояние выходного стабилизированного напряжения.
Показания осциллографа 1 при ручном изменении амплитуды напряжения на выходе стенда «Штиль» ДРС-001 представлены на рисунке 5.
Рисунок 5 – Показания осциллографа 1

Описание фактической работы тестируемых стабилизаторов при данных колебаниях и показания осциллографа 2 приведены в таблице ниже.

Тестируемый стабилизаторРабота при колебаниях сетевого напряженияПоказания осциллографа 2
Инверторный стабилизатор «Штиль» ИнСтаб IS550Коррекция амплитуды входного напряжения и обеспечение на выходе напряжения с номинальным значением
Инверторный стабилизатор другого российского производителяКоррекция амплитуды входного напряжения, выходное напряжение с отклонением, равным приблизительно 10% от номинала
Релейный стабилизатор российского производителяПередача колебаний на выход без коррекции. В процессе опыта у устройства наблюдались проблемы с работой индикации, а именно её кратковременное отключение

Инверторные стабилизаторы справились с колебаниями сетевого напряжения, однако точности прибора стороннего производителя, в отличии от точности прибора «Штиль», может не хватить для успешной защиты современной электроники и автоматики. Релейный стабилизатор не смог сгладить входные колебания – на практике полученное от него напряжение окажет отрицательное влияние на различное бытовое и промышленное электрооборудование (особенно на изделия, имеющие в составе электродвигатель), а также приведёт к мерцанию осветительных приборов, что представляет опасность для глаз человека.

Выбор стабилизатора


Примерная схема мощности различных электроприборов
Выбирая точечные стабилизаторы, следует учитывать ряд следующих факторов, исходя из которых выстраиваются приоритеты:

  • Количество потребителей электричества, которым требуется защита от его перепадов. Если они будут стоять в каждой комнате, целесообразно поставить один мощный входной автомат.
  • Сила и напряжение тока, который поступает в недвижимость. Существуют аппараты, работающие на 220 В и 380 В.
  • Вид тока. Изделия могут быть рассчитанными на одну или три фазы. Это определяет конфигурацию, количество разъемов и штекеров.
  • Наличие заземления. Этот показатель определяет модель изделия — будет это встроенная розетка стабилизатор или внешний инверторный прибор.


Принцип работы электронного стабилизатора
Поскольку в многоквартирные дома поступает однофазный ток и нет заземления, приобретать следует приборы, соответствующие этому параметру. При этом следует учитывать, что в большинстве случаев возможность поставить отдельный вводный автомат отсутствует. Целесообразно приобретать точечные реле напряжения в розетку, установленные там, где подключаются устройства, нуждающиеся в защите.

Так как практически все дачи оснащены заземлением, приборы следует приобретать соответствующие. Отвод электричества при пробое на корпус сохранит жизнь человеку и продлит работоспособность подключенной техники. При этом можно брать маломощные стабилизаторы, рассчитанные на нагрузку до 500 Вт для подключения видеотехники, холодильных установок и кухонных приборов. Изделия с более высокими показателями приемной нагрузки следует приобретать для кондиционеров, бойлеров, стиральных и посудомоечных машин.

Лучшим решением для частного строения, если в нем много мощных потребителей, является установка дорогого, но эффективного вводного стабилизатора, расположенного в общем щитке.

Принцип работы

Во время работы инверторного стабилизатора осуществляется два основных процесса:

  1. Преобразование входного переменного тока в постоянный.
  2. Преобразование постоянного тока в переменный.
Читайте так же:
Схемы подключения и разновидности трехфазных счетчиков электроэнергии

Первый процесс осуществляет выпрямитель и корректор коэффициента мощности. Другими словами, когда переменный и нестабильный ток входит в стабилизатор, он проходит через фильтр частот и в выпрямителе превращается в постоянный.

Он приобретает практически синусоидальную форму. Плюсом такого преобразования является достижение очень высокого коэффициента мощности. Этот коэффициент равняется почти единице. Далее этот ток накапливается в конденсаторах. Их еще называют вторичным источником энергии.

После этого постоянный ток продолжает движение к инвертору, который уже делает ток переменным и синусоидальным. Этот инвертор работает таким образом, что переменный ток получает частоту, равную 50-ти герцам, и напряжение, равное 220-ти вольтам.

Примечательным фактом является то, что кварцевый генератор, который является составной частью инвертора, делает это преобразование с очень высокой степенью точности. Конечно, работой каждой составной части стабилизатора, который относится к инверторному типу, управляет микроконтроллер.

Именно благодаря использованию инверторов и осуществлению двух процессов преобразования тока этот стабилизатор называют инверторным или же стабилизатором двойного преобразования.

Особенности розеточного устройства


Стабилизатор напряжения Digitop VP-16AS в розетку
Розеточные стабилизаторы представляют собой малогабаритные устройства, отличающиеся небольшим весом и привлекательным внешним видом.

Состоят они из таких частей:

  • Электроника. В различных моделях она представляет собой плату с впаянными деталями или микропроцессор. Электронные устройства осуществляют измерение параметров поступающего тока, изменение его показателей до нормы и выработку команд на механические части прибора. Команды передаются в виде импульсов определенной частоты в соответствии с заложенной программой.
  • Механика. Легкие модели оснащены пружинами и фиксаторами, которые при превышении пиков нагрузки осуществляют разрыв цепи. Последующее включение происходит в автоматическом или ручном режиме в зависимости от модели и стоимости прибора.

Приборы имеют шкалу настройки по верхнему и нижнему порогу срабатывания. Выбор диапазона осуществляется исходя из подключенных потребителей. В зависимости от степени чувствительности аппаратуры нижний порог устанавливается на уровне 130-200 В, а верхний — в пределах 230-270 В. Пока напряжение находится в этих границах, электроника выравнивает его до нужных 220 В. При превышении выставленных ограничений реле отключает питание в течение 0,3-0,6 секунд. В большинстве случаев этого достаточно, чтобы предотвратить поломку техники. Время задержки варьируется в пределах 5-600 секунд, в зависимости от особенностей подключенного оборудования. Различные модели рассчитаны на подключение одного или нескольких потребителей суммарной мощностью 0,4-3,0 кВт.

Рейтинг лучших стабилизаторов напряжения

НоминацияМестоНаименованиеЦена
Лучшие релейные стабилизаторы напряжения (мощность до 1 кВт)1RUCELF КОТЁЛ-600 (0.6 кВт)3 980 ₽
2РЕСАНТА LUX АСН-1000Н/1-Ц3 080 ₽
3Powerman AVS 1000D2 110 ₽
4SVEN AVR SLIM 500 LCD (0.4 кВт)2 290 ₽
Лучшие релейные стабилизаторы напряжения на 5 кВт1REXANT АСН-5000/1-Ц (5 кВт)6 299 ₽
2RUCELF SRWII-6000-L11 630 ₽
3РЕСАНТА ACH-5000/1-Ц5 503 ₽
Лучшие релейные стабилизаторы напряжения на 12 кВт1РЕСАНТА LUX АСН-12000Н/1-Ц (12 кВт)17 390 ₽
2RUCELF SRFII-12000-L18 980 ₽
3RUCELF SRWII-12000-L19 590 ₽
Лучшие сверхточные стабилизаторы для газовых котлов1PROGRESS 8000SL54 000 ₽
2Lider PS10000W-5054 100 ₽
Лучшие электромеханические стабилизаторы напряжения мощностью до 10 кВт1RUCELF SDWII-12000-L23 670 ₽
2РЕСАНТА ACH-10000/1-ЭМ17 690 ₽
Лучшие электронные стабилизаторы напряжения1Lider PS15W-50 (12 кВт)101 400 ₽
2Энергия Classic 750026 990 ₽
Лучший стабилизатор напряжения с двойным преобразованием1Штиль IS150012 470 ₽
Лучший гибридный стабилизатор напряжения1Hybrid СНВТ-6000/331 200 ₽

Отличия от обычного стабилизатора

От обычных бытовых стабилизаторов розеточные аналоги отличаются следующими параметрами:

  • Компактность. Размер одинарных моделей не превышает 125×60×80 мм. Приборы не смотрятся громоздко, органично вписываясь в интерьер.
  • Небольшой вес. Он не оказывает влияния на крышку и подрозетник.
  • Большим временем срабатывания при перегрузке. У стационарных изделий это происходит в 8-10 раз быстрее.
  • Невозможность стабильного поддержания нужного напряжения по причине отсутствия силовых обмоток трансформатора.

Большая часть розеточных стабилизаторов является эффективным электронным предохранителем с функциями регулировки параметров тока.

Розеточные стабилизаторы напряжения: назначение и принцип работы

Одной из особенностей современных домов, дач и коттеджей является наличие большого количества электрических приборов. Изделия различаются по мощности и размерам, но имеют одно общее свойство — все они рассчитаны на определенные параметры потребляемой энергии. При значительных отклонениях техника может перестать работать и даже выйти из строя. Чтобы предотвратить поломку дорогостоящих устройств используется стабилизатор напряжения в розетку — недорогое, но эффективное приспособление.

Целесообразность использования стабилизатора

При критическом изменении показателей поступающей в здание энергии бытовая техника может отключиться, сломаться полностью или частично. Скачки напряжения не являются редкостью. Их причиной является человеческий фактор, износ или поломка электрического оборудования. Часто происходит отгорание нулевого провода, что приводит к перекосам уровней даже в пределах одной квартиры.

Влияние перепадов напряжения на разные виды бытовой техники:

    Приборы, которые имеют компрессоры (холодильник, кондиционер, морозильная камера), не могут запуститься и работать при низком уровне сигнала. Обмотки устройства перегреваются, разрушается эмалевое покрытие, происходит пробой изоляции и поломка. Компактный стабилизатор обеспечивает повышение сигнала до нужного уровня или прерывание линии. Холодильники после аварийного отключения начинают работать через 7-10 мин.

Читайте так же:
Что такое штепсельная розетка: утопленная и неутопленная

Использование даже маленьких и недорогих розеточных стабилизаторов напряжения позволит избежать множества незапланированных расходов на ремонт и приобретение новой техники, взамен испорченной из-за скачков уровня электроэнергии.

Выбор стабилизатора

Выбирая точечные стабилизаторы, следует учитывать ряд следующих факторов, исходя из которых выстраиваются приоритеты:

  • Количество потребителей электричества, которым требуется защита от его перепадов. Если они будут стоять в каждой комнате, целесообразно поставить один мощный входной автомат.
  • Сила и напряжение тока, который поступает в недвижимость. Существуют аппараты, работающие на 220 В и 380 В.
  • Вид тока. Изделия могут быть рассчитанными на одну или три фазы. Это определяет конфигурацию, количество разъемов и штекеров.
  • Наличие заземления. Этот показатель определяет модель изделия — будет это встроенная розетка стабилизатор или внешний инверторный прибор.

Поскольку в многоквартирные дома поступает однофазный ток и нет заземления, приобретать следует приборы, соответствующие этому параметру. При этом следует учитывать, что в большинстве случаев возможность поставить отдельный вводный автомат отсутствует. Целесообразно приобретать точечные реле напряжения в розетку, установленные там, где подключаются устройства, нуждающиеся в защите.

Так как практически все дачи оснащены заземлением, приборы следует приобретать соответствующие. Отвод электричества при пробое на корпус сохранит жизнь человеку и продлит работоспособность подключенной техники. При этом можно брать маломощные стабилизаторы, рассчитанные на нагрузку до 500 Вт для подключения видеотехники, холодильных установок и кухонных приборов. Изделия с более высокими показателями приемной нагрузки следует приобретать для кондиционеров, бойлеров, стиральных и посудомоечных машин.

Лучшим решением для частного строения, если в нем много мощных потребителей, является установка дорогого, но эффективного вводного стабилизатора, расположенного в общем щитке.

Особенности розеточного устройства

Розеточные стабилизаторы представляют собой малогабаритные устройства, отличающиеся небольшим весом и привлекательным внешним видом.

Состоят они из таких частей:

  • Электроника. В различных моделях она представляет собой плату с впаянными деталями или микропроцессор. Электронные устройства осуществляют измерение параметров поступающего тока, изменение его показателей до нормы и выработку команд на механические части прибора. Команды передаются в виде импульсов определенной частоты в соответствии с заложенной программой.
  • Механика. Легкие модели оснащены пружинами и фиксаторами, которые при превышении пиков нагрузки осуществляют разрыв цепи. Последующее включение происходит в автоматическом или ручном режиме в зависимости от модели и стоимости прибора.

Отличия от обычного стабилизатора

От обычных бытовых стабилизаторов розеточные аналоги отличаются следующими параметрами:

  • Компактность. Размер одинарных моделей не превышает 125×60×80 мм. Приборы не смотрятся громоздко, органично вписываясь в интерьер.
  • Небольшой вес. Он не оказывает влияния на крышку и подрозетник.
  • Большим временем срабатывания при перегрузке. У стационарных изделий это происходит в 8-10 раз быстрее.
  • Невозможность стабильного поддержания нужного напряжения по причине отсутствия силовых обмоток трансформатора.

Большая часть розеточных стабилизаторов является эффективным электронным предохранителем с функциями регулировки параметров тока.

Домашний стабилизатор напряжения: что это такое и в каких случаях он нужен

Домашний стабилизатор напряжения: что это такое и в каких случаях он нужен

Как работают стабилизаторы напряжения? На что обращать внимание при выборе, как их подключать, чтобы продлить жизнь особо требовательным домашним электроприборам? Как определить, что стабилизатор нужен и можно ли как-то обойтись без него? Сейчас разберемся.

Что такое стабилизатор напряжения

Стабилизатор напряжения — это прибор, который поддерживает заданное напряжение и тем самым организует «здоровое электропитание». Например, если в сети вместо 220 вольт осталось всего 200 вольт, то после подключения стабилизатора на его выходе снова получится 220 вольт.

Аналогично стабилизатор справляется с повышенным напряжением, скачками напряжения в электросети и прочими трудностями. Прибор полезный, но нужен ли он лично вам? Это надо выяснить.

Как определить нестабильное напряжение в сети

Как понять, что в сети нестабильное напряжение? Проверить мультиметром либо ваттметром. Измерять напряжение в сети нужно в разное время: утром, вечером и в течение дня.

Многие источники бесперебойного питания, которые используют для защиты компьютера, не только работают как стабилизаторы, но и умеют вести журналы и строить графики, из которых видно, что даже в городских условиях напряжение неплохо «гуляет».

Перепады напряжения можно отследить и визуально. Например, по лампам накаливания — они будут менять яркость. Также можно заметить, что некоторые приборы работают вполсилы, некорректно или вовсе отключаются.

Современный стандарт — плюс-минус 230 вольт. Многие приборы способны работать в довольно широком диапазоне напряжений, но перестраховаться, особенно если прибор дорогостоящий, будет не лишним.

Что защищать стабилизатором

Какие именно приборы нужно защищать стабилизатором напряжения? Наиболее требовательны к качеству электропитания устройства, оснащенные электродвигателем или компрессором. Это холодильники, кондиционеры, стиральные машины, котлы отопления, насосы и т. д. А также любые устройства с импульсным блоком питания. То есть практически каждый электроприбор: от зарядного устройства для смартфона до телевизора.

И если зарядку мобильного можно поменять, то для сложной техники решение проблемы обойдется дороже. Особенно не любят скачки напряжения инверторные холодильники, а их ремонт может серьезно ударить по карману. Звучит пугающе. Но насколько проблема существенна?

Насколько опасно низкое напряжение

Чтобы выяснить, насколько опасно низкое напряжение, проведем простой и наглядный тест с лампочкой и электрочайником. Устройства настолько простые, что могут работать буквально при любом напряжении. В тестах поможет лабораторный трансформатор. С помощью него выходное напряжение можно регулировать, как в плюс, так и в минус.

Читайте так же:
Ремень для стиральной машины: советы по выбору + инструктаж по замене

Один светильник включаем в сеть трансформатора, где напряжение может плавать, а второй подключим через стабилизатор. И вот он — первый результат. При напряжении в 190 вольт лампочка ощутимо тусклее, а вот лампа, подключенная к стабилизатору, светит штатно.

Стоит отметить, что при перепадах напряжения в больших диапазонах, некоторые стабилизаторы, например, релейного типа, влияют на работу ламп: несмотря на подключенный стабилизатор, лампочки будут то ярко светить, то тускнеть.

Но если с лампочкой дело обстоит довольно неплохо — она все-таки продолжает светить, то с чайником получилось интереснее. При заниженном напряжении чайник в принципе работает. Но время закипания увеличилось почти в два раза, а автоматическое отключение сработало спустя минуту после того, как чайник закипел. Если выставить напряжение еще меньше, автоматика не сработает и чайник будет кипеть до последнего. Это уже опасно, поскольку чревато возгоранием.

Если даже такие примитивные приборы чувствительны к уровню напряжения, что говорить о более сложной технике. По этой причине стабилизатор лишним не будет. Но на какие параметры обращать внимание?

Диапазон и мощность стабилизатора

Минимальное и максимальное напряжение, с которым может работать стабилизатор, определяет диапазон стабилизации. Если напряжение выйдет за эти пределы, стабилизатор просто отключится. Важно выбирать модель, которая подойдет под конкретные условия.

Например, если напряжение часто бывает пониженным, то лучше подбирать диапазон от 140, а не от 180 вольт. Или еще ниже — некоторые модели работают даже при напряжении ниже ста вольт. Но это скорее промышленное решение. Следует также учитывать, что это повлияет на стоимость: чем шире диапазон, тем обычно дороже стабилизатор. В бытовых условиях лучше обратить внимание на мощность.

Модель на 600 Вт сможет защитить разве что телевизор или небольшой холодильник. Поэтому в квартире может потребоваться несколько таких устройств. А вот стабилизатор на 10 кВт можно ставить в квартиру, и он в одиночку защитит все устройства.

Бывают устройства на 30кВт. Этого хватит на большой частный дом, чтобы охватить все электроприборы, включая даже электрическое отопление.

Что же будет, если превысить максимальную нагрузку? К примеру, если к какому-нибудь малышу подключить двухкиловатный чайник? Сразу сработает автоматический выключатель, а стабилизатор отключится. Так что рассчитывайте нагрузку заблаговременно, еще до покупки, и выбирайте мощность с запасом.

Как подключить стабилизатор

С обычными маломощными стабилизаторами все понятно, у них обычная вилка и несколько розеток. А что делать с более серьезными моделями? У них нет ни кабеля, ни розетки, ни вилки.

Производитель не забыл положить их в комплект. Дело в том, что такой стабилизатор устанавливается на всю квартиру сразу. Если решились самостоятельно подключать такой аппарат, помните: электричество — серьезная вещь. Подходить к таким работам нужно со всей ответственностью. Заранее продумайте схему. Подключение несложное: два кабеля — на вход, два — на выход и еще два — на землю. Если кабель многопроволочный, его нужно обжать кримпером в клеммы. Это удобно, быстро и надежно.

Само подключение не составит труда, тут все просто. На корпусе стабилизатора есть все обозначения. Если проводка изначально подключена правильно, то синий кабель — это ноль, и обозначается он латинской N, коричневый — это фаза (латинская L), а желто-зеленый — это земля, она обозначается специальным значком.

На единицу заводим нестабильное напряжение, а на двойку подключаем «потребителя» т. е. кабель который идет в распределительный щиток с автоматическими выключателями. Вот и все.

Выводы

У стабилизатора, по большому счету, всего одна функция — уберечь подключенные устройства от скачков напряжения и обеспечить им «здоровое электропитание». Особенно уместны стабилизаторы в поселках, гаражах или загородном доме. Но даже в большом городе с, казалось бы, стабильным электроснабжением, не помешает дополнительно обезопасить дорогостоящие устройства.

Виды стабилизаторов и их отличия, устройства, функции

Стабилизаторы напряжения обеспечивают постоянство питающего тока при изменениях в электрической сети. Они одинаково хорошо выполняют эту функцию, независимо от того, как меняются показатели: быстро или медленно. Причем к характеристикам сети относится не только напряжение. Приборы эффективны при изменениях силы тока и сопротивления. Поэтому они обеспечивают не только сохранность техники, но и пожаробезопасность в помещении. Например, возросшее сопротивление нагрузки может привести к перегреву проводов, расплавлению изоляции и к короткому замыканию.

Устройства для регулирования напряжения известны более 60 лет. Первоначально, особенно в быту, чаще встречались электромагнитные стабилизаторы. В настоящее время в продаже в основном представлены устройства электромеханического и электронного типа.

Электромеханические стабилизаторы

В основе конструкции — автотрансформатор с отводами, переключение которых происходит автоматически. По сути, он представляет собой катушку с витками медной проволоки. Второй элемент — электромагнитный механизм с ползунком. Схематично его работу можно описать следующим образом: если входное напряжение сети снижено, ползунок движется вверх по отводам до тех пор, пока на выходе не будет получено нормальное значение. Если оно повышено, он перемещается вниз. Роль ползунка-токосъемника в стабилизаторах выполняют графитовые щетки. Они поддерживают выходное напряжение с высокой точностью (до 2%), и его регулировка производится плавно. Это их главные преимущества. В отдельных стабилизаторах, например, у выпускаемых компанией «Ресанта», используется не одна, а две графитовые щетки. Благодаря этому увеличивается площадь контакта. Такой прибор быстрее регулирует напряжение.

Читайте так же:
Дистанционное управление освещением: виды систем, выбор оборудования + правила монтажа

Некоторые модели электромеханического типа с мощностью свыше 30 кВт могут оснащаться дополнительным трансформатором. Не смотря на наличие движущихся частей, устройства этого типа работают бесшумно. Они обладают высокой перегрузочной способностью.

Выбирая данное оборудование, можно значительно упростить расчет: к полученной средней мощности оборудования добавить ее четвертую часть и получить, таким образом, характеристику будущего стабилизатора. Это значит, что допустимо взять минимальный запас по мощности стабилизатора и заплатить при этом меньшую стоимость при покупке. Техническое преимущество заключается в том, что устройство не вносит искажений в сеть и само не чувствительно к подобным явлениям. Благодаря высокой точности оно подходит для защиты аудиоаппаратуры, медицинских и измерительных приборов.

Недостатками электромеханических стабилизаторов является износ движущихся частей. Эти детали требуют регулировки, ухода и замены в процессе эксплуатации. Отмечается небольшое отставание в их реагировании на изменения показателей сети. Мощные устройства имеют большие габариты и значительный вес. Они требовательны к условиям эксплуатации. Температура воздуха в помещении, где находится стабилизатор, не должна опускаться ниже -5 и не подниматься выше 40 градусов.

Диапазоны характеристик электромеханических стабилизаторов

ПроизводительМощность, кВтВходное напряжение, Вт
Ресанта0,5-100140-260
240-430 (трехфазный)
Elitech0,5-30160-250
280-430
Калибр0,5-30160-250
Sturm0,5-30140-250

Электронные стабилизаторы

Приборы этого типа называют дискретными, так как они ступенчато регулируют входное напряжение. В их конструкцию также заложен автотрансформатор, но вместо графитовых щеток применяют реле или полупроводники (тиристоры и симисторы).

Работают электронные стабилизаторы следующим образом: каждая обмотка на трансформаторе добавляет на выходе определенное напряжение (4,4 — 22 В для однофазных). Для регулировки входного напряжения реле или электронные ключи быстро включают соответствующую обмотку. Из-за ступенчатого регулирования точность у разных приборов составляет от 2 до 10%. Эта величина зависит от количества обмоток. Допустим, каждая прибавляет по 17,6 В (точность стабилизатора 8%) при входном напряжении 195 Вт переключаются две обмотки и на выходе получится 230,2 Вт. Такой стабилизатор регулирует быстро, но не точно. Если в характеристиках указано 2%, то в том же примере мы получим на выходе 221,4 Вт. Правда, обмоток уже получается 6, и поэтому регулировка в этом случае происходит дольше. Кроме того, большее число электронных ключей повышает стоимость системы, не увеличивая ее надежности.

Невысокая точность не говорит о том, что одни модели значительно уступают другим. Для бытовой техники десятипроцентное отклонение входящего напряжения не нарушает нормального рабочего режима. Через такие устройства можно подключать холодильники, плиты, насосы, т. е. все, что работает с электродвигателем или нагревательным элементом. Если защита требуется для домашнего кинотеатра или компьютера, рекомендуется выбрать более точное устройство.

Электронные стабилизаторы имеют цифровое управление. Все необходимые элементы находятся на одной микросхеме, это позволяет уменьшить вес и габариты прибора. На корпусе есть цифровой дисплей, на котором отображаются входное и выходное напряжение.

Преимущества электроники — в отсутствии движущихся деталей, что снимает проблему механического износа. Долговечность зависит только от качества тиристоров или симисторов, принцип работы надежен. Условия эксплуатации позволяют пользоваться некоторыми моделями при низких температурах: от -20 и ниже.

Существенный недостаток электронных стабилизаторов в низкой перегрузочной способности. Короткое замыкание или большие нагрузки могут вывести электронные ключи из строя. Поэтому выбирать стабилизатор рекомендуется с хорошим запасом мощности.

Сравнительная характеристика стабилизаторов

Параметры сравненияЭлектромеханическиеЭлектронные
Коммутирующий элементграфитовые щеткиреле, тиристоры, симисторы
Регулированиеплавноеступенчатое
Мощность, кВт0,5-1000,5-36
Точность2-3%1,2-10%
Механический износестьотсутствует
Перегрузочная способностьвысокаянизкая
Диапазон входного напряжения, Вт140-260
240-430 (трехфазный)
140-260
Условия эксплуатации, градусы-5 — +40-20 — +45
Уровень шуманизкий

Общие элементы конструкции

  • защита по выходному напряжению — если напряжение сети меньше или больше рабочего диапазона стабилизатора, нагрузка отключается. Стабилизатор продолжает работать, а после того, как напряжение изменится, включает нагрузку,
  • защита от превышения тока — не позволит подключить к стабилизатору нагрузку, которая будет больше, чем его мощность,
  • защита от грозовых разрядов,
  • защита от короткого замыкания,
  • тепловая защита от перегрева обмотки трансформатора отключает устройство, что предупреждает возможные повреждения,
  • байпас — проводит ток напрямую без стабилизации, позволяет экономить электроэнергию, когда техника отключена,
  • вольтметр определяет входное и выходное напряжение, амперметр измеряет ток на выходе, пользователь может контролировать работу прибора,
  • фильтрация сетевых помех,
  • мониторинг работы сети с компьютера, подключение пульта дистанционного контроля — предусмотрен разъем для подключения с помощью кабеля (некоторые модели Штиль).

Однофазные и трехфазные

Стабилизаторы применяют в квартирах, на дачах, в коттеджах. По типу сети их подразделяют на две группы. В каждой группе есть модели электромеханического и электронного типа.

Там, где напряжение 220 В, используют однофазные стабилизаторы напряжения. Их мощность от 0,5 до 30 кВт. Такой диапазон позволяет выбрать устройство для защиты одного прибора или всей техники в доме. В сети 380 В возможны комбинации из трехфазных и однофазных стабилизаторов. Мощность первых составляет от 3-30 кВт и выше. Такие устройства представляют собой три однофазных стабилизатора, которые могут быть скомпонованы под одним корпусом или раздельно. Техническое решение модели более 100 кВт представляет собой три трансформатора на одном сердечнике. Устройства предназначены для защиты отдельных единиц техники, а так же они могут устанавливаться в загородных домах, офисах, на предприятиях для защиты всей сети.

Читайте так же:
Как выбрать и установить прожектор с датчиком движения для улицы

Как работает стабилизатор напряжения — основные параметры и функции

Стабилизатором напряжения называется устройство, к которому подключается напряжение на его вход, с неустойчивыми и нестабильными свойствами для нормальной работы потребителей. На выходе прибора напряжение имеет необходимые качества и свойства, способствующие нормальному функционированию нагрузки потребителей.

Стабилизаторы постоянного тока

Питание сети постоянного тока требует выравнивания при входном напряжении ниже или выше допустимого предела. При протекании тока по стабилизатору, оно выравнивается до необходимой величины. Также схему стабилизатора можно выполнить со сменой полярности питания.

Линейные

Такой прибор является делителем, на который поступает нестабильное напряжение, а на его выходе напряжение выравнивается и имеет необходимые свойства. Его принцип действия состоит в постоянном изменении значения сопротивления для создания выровненного питания на выходе.

Как работает стабилизатор напряжения

  • При эксплуатации отсутствуют помехи.
  • Простое устройство с малым числом деталей.
  • При значительной разнице выходящего и входящего питания линейный стабилизатор показывает малый КПД, так как значительная часть производимой мощности переходит в тепло и расходится на сопротивлении.

Параметрический

Такое исполнение прибора с контрольным элементом, подключенным параллельно нагрузке, выполнено на полупроводниковых и газоразрядных стабилитронах.

Как работает стабилизатор напряжения

По стабилитрону проходит ток, который выше в десять раз тока на резисторе. Поэтому такая схема подходит для стабилизации питания только в маломощных устройствах. Чаще всего его применяют в качестве составного компонента преобразователей тока со сложной конструкцией.

Последовательный

Работа прибора видна на изображенной схеме.

Как работает стабилизатор напряжения

Эта схема соединяет два компонента:

  1. Биполярный транзистор, повышающий ток. Он является эмиттерным повторителем.
  2. Параметрический стабилизатор, рассмотренный выше.

Выходное напряжение не зависит от проходящего по стабилитрону тока. Однако оно зависит от вида вещества полупроводника. По причине сравнительной независимости этих величин выходное напряжение получается устойчивым.

При протекании по транзистору напряжение на выходе прибора повышается. При применении одного транзистора напряжение может не удовлетворить потребителя. В этом случае выполняют прибор из нескольких транзисторов, чтобы повысить ток до необходимой величины.

Компенсационный последовательный

Компенсационный последовательный стабилизатор имеет обратную связь. В нем выходное напряжение сравнивается с эталоном. Разница между ними нужна для создания сигнала устройству, контролирующему напряжение.

Как работает стабилизатор напряжения

С сопротивления снимается некоторое количество выходного напряжения, сравнивающееся с основным значением стабилитрона. Эта разница поступает на усилитель и подается на транзистор.

Устойчивое функционирование создается при сдвиге фаз. Так как часть напряжения на выходе поступает на усилитель, то оно сдвигает фазу на угол 180 градусов. Транзистор, подключенный по типу усилителя, фазы не сдвигает, и петлевой сдвиг равен 180 градусов.

Импульсные

Электрический ток, обладающий неустойчивыми свойствами, с помощью коротких импульсов поступает на устройство накопления стабилизатора, которым является конденсатор или катушка.

Как работает стабилизатор напряжения

Накопленная энергия далее выходит на потребитель с другими свойствами. Есть два способа стабилизации:

  1. Управление длиной импульсов.
  2. Сравнение выходного напряжения с наименьшим значением.

Импульсный стабилизатор может изменять напряжение с разными результатами. Их делят на виды:

  • Инвертирующий.
  • Повышающе-понижающий.
  • Повышающий.
  • Понижающий.
  • Малая потеря энергии.
  • Помехи в виде импульсов на выходе.

Стабилизаторы переменного напряжения

Такие приборы предназначены для выравнивания переменного напряжения независимо от его параметров входа. Выходное напряжение должно быть в виде идеальной синусоиды, независимо от входных дефектов питания. Различают несколько видов стабилизаторов

Накопители

Это стабилизаторы, накапливающие энергию от входного источника, а далее энергия создается снова, однако уже с постоянными параметрами.

Двигатель-генератор

Принцип работы стабилизатора напряжения такого типа состоит в изменении электроэнергии в кинетический вид, применяя электродвигатель. Далее генератор снова производит обратное изменение, уже с постоянными параметрами.

Основным компонентом системы является маховик, накапливающий энергию и выравнивающий напряжение. Он соединен с подвижными элементами генератора и двигателя, имеет большую массу, инерцию, которая сохраняет быстродействие. Так как скорость маховика постоянная, то напряжение также будет постоянным, даже при малых перепадах напряжения на входе.

Феррорезонансный

  • Конденсатор.
  • Катушка с ненасыщенным сердечником.
  • Катушка индуктивности с насыщенным сердечником.

К катушке с сердечником насыщенным приложено постоянное напряжение, и не зависит от тока, поэтому можно подобрать данные второй катушки и емкости для стабилизации питания в необходимых пределах.

Работа такого устройства сравнивается с качелями. Их трудно сразу остановить, или сделать скорость качания выше. Качели также не нужно постоянно подталкивать, так как инерция делает свое дело. Поэтому могут быть значительные падения и обрыв питания.

Как работает стабилизатор напряжения

Инверторный

Схема такого прибора состоит:

  • Преобразователь напряжения.
  • Микроконтроллер.
  • Емкость.
  • Выпрямитель с регулятором мощности.
  • Фильтры входа.

Как работает стабилизатор напряжения

Как работает стабилизатор напряжения

Принцип работы инверторного стабилизатора заключается в протекании 2-х процессов:

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию