Как работает электронный стабилизатор напряжения

Стабилизаторы напряжения. Описание, выбор

Как работает электронный стабилизатор напряжения

Сегодня будет рассказ про стабилизаторы напряжения. Попробую, может и не очень кратко, рассказать какие они бывают, их плюсы и минусы и как правильно выбрать необходимый именно вам.
Речь пойдет о бытовых и промышленных изделиях – хотя граница разделяющая их очень призрачная. И в данной статье ничего не будет про стабилизаторы из мира электроники.

Многие, наверное, сталкивались с проблемой, когда дома, в гараже, на приусадебном участке или на вашем свечном заводике моргает свет от ламп и(или) непредсказуемо работают бытовые и промышленные приборы. Чаще всего причиной этой оказии является нестабильное напряжение в питающей сети.

Нормой, согласно ГОСТ 29322-92, является напряжение, находящееся в диапазоне +6%/-10% от 230/400 вольт (L-N/L-L). Все что находится выше или ниже разрешенного диапазона обычно очень плохо влияет на оборудование и на комфортность его использования.

Вот для устранения таких проблем и были придуманы стабилизаторы напряжения.

В общем, стабилизатор напряжения — это устройство на вход которого поступает напряжение с широким диапазоном значений, а на выходе снимается стабильное напряжение, удовлетворяющее ГОСТу.

Немного из теории — с питающей сетью могут быть следующие проблемы:

  1. Пониженное или повышенное напряжение (длительно)
  2. Полное пропадание питания (более 10 мсек)
  3. Просадка напряжения (не более 16 мсек)
  4. Бросок напряжения (от 4 до 16 мсек)
  5. Импульсные высоковольтные помехи (менее 1 мсек)
  6. Всплески напряжения (менее 4 мсек)
  7. Колебания частоты (случайно)
  8. Высокочастотные помехи (периодические)
  9. Гармонические искажения (длительно)

Для 3-фазных сетей кроме выше описанного можно добавить:

  1. Существенная асимметрия напряжения по фазам
  2. Нарушение чередования фаз
  3. Слипание фаз
  4. Пропадание одной или двух фаз
  5. Обрыв нейтрального провода

Так вот стабилизаторы напряжения, в большинстве случаев, защищают только от пониженного или повышенного напряжения.
При перегрузках или при существенном снижении или превышении разрешенных значений входного напряжения они просто отключают нагрузку от сети.

Какие же разновидности стабилизаторов напряжения бывают?

Так как единого стандарта описывающего типы стабилизаторов нет, то я использую популярное в настоящий момент разделение продающихся на рынке изделий.
Стабилизаторы делят на:

  • электромеханические
  • электронные

К электромеханическим стабилизаторам относятся релейные ступенчатые, использующие силовые электромагнитные реле, и электродинамические (сервоприводные), где применяются электродвигатели с подвижными контактами.

К электронным стабилизаторам относятся тиристорные (семисторные) ступенчатые стабилизаторы, а также инверторные (с двойным преобразованием) стабилизаторы

То есть, в электромеханических стабилизаторах регулирующие устройства построены на электромеханических реле или на электродвигателях с подвижными контактами, а в электронных стабилизаторах выравнивание напряжения осуществляется или тиристорами (семисторами) или силовыми транзисторами, что очень сильно влияет на ресурс и возможности управления. 

Теперь расскажу про работу, а также достоинства и недостатки каждого типа.

Стабилизатор напряжения релейный

Стабилизаторы со ступенчатым релейным переключением имеют обмотку автотрансформатора (АТ) с множеством отводов. Каждому отводу обмотки соответствуют разные коэффициенты трансформации. Электронная схема блока управления (БУ) анализируя состояние сети, коммутирует силовые реле (R), подключенные к разным секциям обмотки автотрансформатора, обеспечивая стабильное выходное напряжение.

Достоинства данного типа стабилизатора:

  • относительно дешевое решение — нет дорогих и сложных в изготовлении элементов;
  • широкий диапазон рабочих напряжений — нижний предел входного напряжения чаще всего 140В, но бывают модели и на 125, 110 и даже 90В. верхний предел обычно 270В-280В. При более низком или более высоком входном напряжении стабилизатор просто отключит нагрузку от сети;
  • высокий КПД — потери только на трансформаторе (КПД >95%) и немного на БУ и разогрев реле;
  • высокое быстродействие — одно из основных достоинств данного типа. При резком изменении входного напряжения стабилизатор не перебирает все реле по очереди, а сразу переключается на необходимое. Время реакции обычно 20 мс;
  • правильная синусоида на выходе — это по сравнению с инверторными стабилизаторами которые вносят существенное искажение в синусоиду выходного напряжения — приборы-потребители это не любят.

Недостатки:

  • защищает только от низкого или высокого напряжения;
  • ступенчатость регулировки выходного напряжения — тут уже никуда не деться, такая технология. Обычно между выводами разница напряжения 4-10%;
  • низкий коммутационный ресурс силовых реле — основная беда данного типа стабилизатора. Реле очень не любят перегрузки и при частых коммутациях быстро выходят из строя;
  • максимальная мощность обычно до 12 кВА
  • шум при переключении реле — да, щелчки слышно очень хорошо, к тому же, как и любой представитель трансформаторных, автотрансформатор гудит.
  • низкая устойчивость к загрязненной среде и влаге — автотрансформатору необходимо охлаждение при больших нагрузках — поэтому в любом стабилизаторе очень много вентиляционных отверстий. При этом существуют модели с принудительной вентиляцией, и они как пылесос затягивает кучу пыли в корпус, которая проникает в силовые реле (особенно на мощных моделях), что быстрее выводит их из строя.

Перейдем ко второму типу стабилизаторов

Стабилизатор напряжения электромеханический (электродинамический, сервоприводный)

Сначала немного теории. Электромеханический стабилизатор состоит из автотрансформатора (АТ) по обмотке которого перемещается, посредством электромеханического привода, щеточный контакт. Электронная схема блока управления (БУ) анализируя состояние сети, перемещает подвижный контакт для формирования необходимого коэффициента трансформации и таким образом обеспечивает стабильное выходное напряжение.

Достоинства:

  • высокая точность регулирования (нет ступеней);
  • высокая нагрузочная способность — второе основное достоинство, однофазные стабилизаторы данного типа могут быть до 30кВА, трехфазные до 100 кВА и более;
  • высокая перегрузочная способность — в отличии от реле, которые могут привариться от перегрузки или от симисторов которые могут сгореть и вывести устройство из строя, электромеханический стабилизатор после перегрузки будет работать, правда может не стабильно, из-за повреждения контакта или обмотки трансформатора.
  • правильная синусоида на выходе.

Недостатки:

  • защищает только от низкого или высокого напряжения;
  • низкое быстродействие — один из основных недостатков данного типа. ~1s при изменении входного напряжения на ±10%. В то время, когда релейный стабилизатор уже переключится на новую обмотку, в электромеханическом стабилизаторе мотор с подвижным контактом только начнет движение;
  • ограниченный ресурс работы — второй основой недостаток, слишком много подвижных деталей. Износ движущихся частей со временем требует их замены (подвижный контакт придется сменить через 3-5 лет использования, электропривод – через 5-7 лет). Некоторые производители включают в конструкцию стабилизатора два графитовых контакта. Увеличение площади контакта с обмоткой трансформатора повышает надежность устройства.
  • ну и шум — слышно двигатель сервопривода при перемещении контакта при подстройке напряжения;
  • низкая устойчивость к загрязненной среде — электродвигатель и щеточный контакт отличный сборники пыли, что не продавливает им срок службы;
  • ограничение по влажности окружающего воздуха — медь обмотки, под подвижным контактом, при высокой влажности быстро окисляется, что приводит к нестабильной работе устройства;
  • необходимо ежегодное ТО для поддержания устройства в рабочем состоянии.

Перейдем к электронным устроствам

Стабилизатор напряжения электронный (тиристорный дискретный, симисторный ступенчатый)

В нем почти все также, как и в релейном стабилизаторе, за исключением того, что коммутацию выводов автотрансформатора осуществляют вместо реле силовые полупроводниковые приборы — симисторы. Если кто не знает, то симисторы являются разновидностью тиристоров и используются для коммутации в цепях переменного тока, так как обладают двухсторонней проводимостью.

Достоинства данного типа стабилизатора:

  • почти все достоинства как у релейного стабилизатора, кроме дешевизны;
  • симисторы имеют ОЧЕНЬ большой коммутационный ресурс (это главное достоинство) и при правильной эксплуатации могут прослужить до ваших внуков (если их еще нет) или ваших правнуков (если внуки уже есть);
  • гудение трансформатора слышно, но вот громких щелчков уже нет;
  • более высокая устойчивость к загрязнениям — так как нет реле и все относительно закрыто, а трансформатор может поработать и грязным.

Недостатки:

  • защищает только от низкого или высокого напряжения;
  • решение не дешевое — симисторы и радиаторы к ним стоят существенных денег;
  • ступенчатость регулировки выходного напряжения — тут, как и у релейного;
  • максимальная мощность не больше 10 кВА, что меньше чем у релейного.

Инверторный стабилизатор напряжения (стабилизатор напряжения с двойным преобразованием)

Начнем с принципа работа.
Входное напряжение сети поступает на пассивный сетевой фильтр (СФ). Он сглаживает пиковые выбросы сетевого напряжения и практически полностью убирает высокочастотные помехи. После чего напряжение попадает на выпрямитель (В), преобразующий переменный ток в постоянный. Далее выпрямленное напряжение поступает на инвертор (И) и на блок конденсаторов (К).

Конденсаторы необходимы для сглаживания моментов, связанных с кратковременными провалами или всплесками напряжения на входе изделия. Инвертор же преобразует поступающую энергию в стабильное выходное напряжение необходимой частоты. К сожалению инвертор не может создать выходное напряжение с идеальной синусоидой, из-за особенностей технологи там будут присутствовать высокочастотные искажения. Поэтому на выходе еще ставят выходной фильтр (ВФ).

Все этим хозяйством управляет микропроцессорный контроллер (М).

По своей сути инверторный стабилизатор напряжения — это источник бесперебойного питания (ИБП) технологии онлайн, но без батарей.

Достоинства данного типа стабилизатора:

  • защищает практически от всех проблем с питающей сетью кроме пропадания напряжения;
  • мгновенная регулировка напряжения с погрешностью не более 1%;
  • очень широкий диапазон входного напряжения;
  • существенное легче и компактнее других стабилизаторов соизмеримой мощности, так как построен на безтрансформаторной схеме;
  • имеет ОЧЕНЬ большой ресурс работы так почти не имеет движущихся частей (чаще всего это вентиляторы охлаждения, которые можно при необходимости быстро заменить);
  • почти бесшумный (напоминаю про вентилятор охлаждения, но обычно до 1кВА их не ставят);
  • высокий КПД до 97%;
  • высокая устойчивость к загрязнениям – нет рабочих контактов.

Недостатки:

  • ЦЕНА. Данные стабилизаторы являются самыми дорогими среди всех видов подобных устройств;
  • по мере увеличения нагрузки на стабилизаторе происходит уменьшение предельного диапазона входного напряжения. К примеру, когда нагрузка меньше 50%, входной диапазон 115300В, а когда нагрузка находится в пределах 5070%, то входной диапазон становится 140300В.  При нагрузке, которая превышает 70% входной диапазон вообще становиться 160300 вольт;
  • к сожалению, как и все устройства с двойным преобразованием (например, промышленные преобразователи частоты и ИБП) может выдавать высокочастотные помехи в сеть и нагрузку, что возможно будет влиять на чувствительные приборы;
  • максимальная мощность не больше 20 кВА
  • мощные модели под полной нагрузкой могут существенно греться – необходимо позаботиться об утилизации тепла.

Конструктивные особенности

Теперь краткое описание конструктивных особенностей, которые могут быть у любого типа стабилизаторов.

Байпас

Байпас

Источник: https://profsector.com/publication/2/stabilizatoryi-napryazheniya-opisanie-vyibor

Электронный стабилизатор напряжения — плюсы и минусы, характеристики и сравнения.

Как работает электронный стабилизатор напряжения

Каждый наш домашний электроприбор работает в условиях постоянного изменения напряжения. Если это изменение не превышает ±10 процентов от номинальных 220 вольт, то приборы демонстрируют стабильную и качественную работу.

Однако наша реальность такова, что это изменение может превышать эти 10 процентов. Такие ситуации всегда сказываются на «здоровье» каждого домашнего электроприбора.

Для того, чтобы это «здоровье» было крепче, каждому из нас следует использовать стабилизаторы напряжения. На сегодняшний день можно выделить много их видов. Однако в список наиболее эффективных и совершенных входит электронный стабилизатор.

Одним из важнейших признаков таких стабилизаторов является наличие блока электронных микросхем или микропроцессора, который занимается диагностикой входного напряжения, управлением силовыми ключами и другими элементами стабилизатора.

Схема электронного стабилизатора напряжения

Другими словами именно благодаря его работе осуществляется управление процесса стабилизации напряжения. Работает микроконтроллер или электронная схема в автоматическом режиме.

Однако, если посмотреть на строение любого современного автоматического стабилизатора напряжения для дома или квартиры, то можно отметить, что в составе каждого стабилизатора есть такой элемент управления и, учитывая вышеупомянутой признак, все стабилизаторы можно назвать электронными.

Собственно всеми процессами, которые происходят в них, управляют электронные схемы.

Для того, чтобы выделить электронный стабилизатор напряжения в отдельный вид, назовем еще одну уникальную особенность. Ею является отсутствие каких-либо механических элементов, которые могут двигаться или перемещаться.

Как известно, в электромагнитных стабилизаторах таким элементом является сервопривод, в релейных — реле.

Электронный стабилизатор напряжения, который может быть как однофазным, так и трехфазным, не имеет никаких подвижных элементов. В предыдущих двух типах стабилизаторов сервопривод и реле используются для подключения определенных обмоток трансформатора.

В электронном приборе стабилизации напряжения также происходит подключение определенных обмоток. Однако для этого используются полупроводниковые ключи. Эти ключи могут быть симисторными или тиристорными.

Устройство 

Стоит отметить, что главный принцип работы электронного стабилизатора является таким же как, как релейного и чем-то похож на принцип работы электромеханического стабилизатора. Для того, чтобы понять, как работает главный герой нашей статьи, рассмотрим его строение.

Итак, схема стабилизатора напряжения, который мы называем электронным, состоит из:

  1. Автоматического трансформатора.
  2. Тиристорных или симисторных ключей.
  3. Электронной схемы управления.
  4. Фильтров частот.
  5. Датчиков, которые измеряют различные показатели деятельности стабилизатора.

Важнейший элемент — автоматический трансформатор. Именно благодаря ему происходит нормализация тока. Он состоит из двух обмоток. В первую входит ток с общей электросети, а из второй выходит ток с нормированным напряжением.

Каждая обмотка имеет определенное количество витков, которые условно разделены на группы и от каждой группы отходят выводы. Подключение определенного количества витков второй обмотки увеличивает напряжение на выходе, а отключение — уменьшает.

Собственно подключением и отключением этих витков занимаются тиристорные и симисторные ключи. Здесь хочется отметить на одном важном факте. При подключении или отключении определенного количества витков конечное количество вольт меняется на фиксированную величину.

Для электронных стабилизаторов напряжения, которые на выходе выдают 220 вольт, эта величина может колебаться от двух до десяти вольт. То есть, если напряжение на выходе было равно 235 вольтам и ключи отключили одну группу витков, то напряжение на выходе будет равняться 225-ти вольтам (за условия, если ступенька равняется 10 вольтам).

Такое выравнивание напряжения называется ступенчатым.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Какое должно быть напряжение на аккумуляторе

Аналогичным образом работают и такие стабилизаторы напряжения, как электронно-релейные (благодаря наличию электронных схем их в некоторой степени можно назвать электронными).

Если же говорить о принципе работы стабилизаторов напряжения, которые можно назвать электронно-механическими, то они также выравнивают напряжение благодаря переключению между обмотками. Однако это переключение происходит постепенно.

Щетка переключения движется по кругу и контактирует с каждой обмоткой.

Как уже было определено ранее, всей работой электронных стабилизаторов напряжения, которые могут использоваться на даче или в любом доме, управляет электронный блок или микропроцессор. По сути дела он является мозгом стабилизатора. Он осуществляет следующие процессы:

  • дает команды на оценку входного тока;
  • определяет количество вольт, которое нужно добавить или снять;
  • оценивает состояние ключа (включен или не включен) и определяет момент включения;
  • дает команду определенному тиристору или симистору на включение/выключение;
  • измеряет уровень нагрузки на стабилизатор;
  • отключает стабилизатор в случаях перегрузки и несоответствия напряжения предельному диапазону.

Технические характеристики

Благодаря таким составляющим стабилизатор напряжения электронный однофазный может выравнивать напряжение, если оно колеблется от 120-ти до 300 вольт. При этом максимальная точность стабилизации тока составляет ±3 процента.

Это означает, что напряжение на выходе будет колебаться в пределах 213-227 вольт. Конечно, есть модели, которые могут похвастаться большим уровнем точности.

Особенностью таких моделей является наличие большего количества ключей, то есть большего количества ступеней выравнивания. Чем больше этих ступеней, тем более точной является стабилизация.

Что касается мощности электронных стабилизаторов, то максимальный ее уровень может достигать 300 киловатт.

Также важной технической характеристикой является скорость нормализации тока. Этот тип стабилизатора может стабилизировать напряжение со скоростью, которая равняется 260-ти вольтам в секунду.

Зная технические возможности этих стабилизаторов можно определить их сильные и слабые стороны.

Преимущества

Итак, к плюсам бытовых стабилизаторов напряжения, которые принадлежат к электронному типу, можно отнести:

  1. Широкий рабочий диапазон входного напряжения.
  2. Осуществление стабилизации тока с высокой степенью точности.
  3. Высокая скорость реакции.
  4. Небольшие размеры. Это обусловлено отсутствием механических элементов.
  5. Симисторы и тиристоры функционируют очень долго и тем самым продлевают срок годности стабилизатора. Он может составлять 10-15 лет.
  6. Отсутствие механических элементов создало еще одно преимущество — бесшумную работу.
  7. Некоторые модели можно использовать при минусовой температуре, а именно и при -40 градусов Цельсия.

Недостатки

Что касается слабых мест электронного стабилизатора напряжения, о которых отмечают в отзывах, то ими являются:

  1. ступенчатый способ выравнивания тока (при подключении-отключении обмоток видно некоторое мерцание лампочек)
  2. увеличение времени реакции в зависимости от количества ступеней. Чем их больше, тем дольше длится процесс стабилизации;
  3. большая чувствительность к помехам в электросети;
  4. небольшая перегрузочная способность (20-40 процентов в течение первых секунд);
  5. сложная конструкция;
  6. высокая цена;
  7. во время очень сильной перегрузки симисторные и тиристорные ключи горят.

Как выбрать нужный электронный нормализатор

Как видно, электронный стабилизатор имеет много преимуществ и небольшое количество недостатков. Благодаря большому количеству положительных сторон он является одним из наиболее предпочтительных инструментов защиты бытовой техники.

Собственно очень много людей и покупают такие стабилизационные приборы.

В дальнейшем отметим, на что следует обращать внимание при покупке не только электронного стабилизатора напряжения, но и электромеханического и любого другого типа.

Первым критерием выбора является рабочий диапазон входного напряжения. Иными словами тот уровень напряжения на входе, который стабилизатор может выровнять. Этот диапазон должен быть больше диапазона колебания напряжения в сети.

Полезный совет: стоит знать, что чем меньшее напряжение будет выравнивать электронный стабилизатор, тем меньшую мощность он будет иметь. Такая зависимость является присущей каждому виду стабилизатора. Мощность стабилизатора начинает уменьшаться после того, как напряжение становится меньше 190 вольт. Следует иметь в виду, что когда входной ток имеет 150 В, то мощность стабилизатора является равной 50-ти процентам от его номинальной мощности.

Вторым критерием является мощность стабилизатора. О ее зависимости от входного тока мы уже отметили. Хочется отметить еще одну особенность, которая часто запутывает. Она касается определения мощности в вольт-амперах. Нужно знать, что 10 вольт-ампер не являются равными 10 ваттам.

Если известно о количестве вольт-ампер, то умножив его на 0,6 можно узнать количество ватт.

Полезный совет: при расчете общей мощности подключаемых электроприборов, мощность приборов с наличием электродвигателей нужно перемножать на коэффициент 1,3-1,5.

При этом, когда известна общая мощность, нужно учесть еще 30-ти процентный запас. Тогда стабилизатор не будет отключаться из-за перегрузки.
При выборе стабилизатора следует обращать внимание на время реакции.

Важный показатель — точность стабилизации. Она определяет, насколько может отклоняться выходное напряжение 220 вольт. В случае электронного стабилизатора, который можно использовать для котла или для другой техники, она составляет три процента.

Если это релейный стабилизатор, то она может составлять 8 процентов.

После того, как мы совершили правильный выбор электронного выпрямителя, нужно позаботиться том, чтобы такой стабилизатор мог работать как можно больше времени. Другими словами нужно проводить регулярное техническое обслуживание.

Техническое обслуживание

В основном этот процесс предусматривает проведение чистки стабилизатора от пыли. Зачастую просто очищают вентиляционные отверстия. Для этого берут сухую щетку или ветошь.

Поскольку собственноручно разбирать стабилизатор нельзя, поэтому чистку внутренних элементов следует осуществлять в сервисных центрах. Также в них и проводится проверка правильности работы стабилизаторов.

Что касается ремонта электронного стабилизатора, то его лучше осуществлять в сервисных центрах. Причиной этого является то, что эти стабилизаторы имеют сложную конструкцию, много электронных элементов, в которых неспециалист разобраться не сможет.

Производители

Хочется также отметить и о том, какие компании выпускают электронные стабилизаторы и продают их на российском рынке. Как известно, на этом рынке можно приобрести не только качественный электронный стабилизатор напряжения, но и оптический стабилизатор.

Наиболее качественными стабилизаторами электронного типа, которые можно приобрести в России, являются стабилизаторы марок «Штиль», Progress и «Лидер». Также высоким качеством обладают электронные стабилизаторы Volter (они изготавливаются на территории Украины).

Также производством и продажей электронных стабилизаторов занимаются компании «Бастион» (Ростов-на-Дону), ССК, «Стабвольт» (Московская обл.). Достаточно надежными являются стабилизаторы марок «ДОНСТАБ» и «Укртехнология».

Если говорить о китайских и других иностранных производителей, то они занимаются выпуском релейных и электромеханических стабилизаторов.

Источник: http://electricadom.com/ehlektronnyjj-stabilizator-napryazheniya-vybor-v-polzu-nadezhnosti-video.html

Механический, электронный или автоматический стабилизатор напряжения: советы по выбору

Как работает электронный стабилизатор напряжения

Стабилизирующее оборудование призвано предотвратить повреждение важных нагрузок от падения напряжения, а также его скачков, что приводит к неисправностям «негарантийного» характера. Вследствие этого наиболее широкое применение данные приборы получили в быту, однако, наряду с этим, массово используются и в промышленных целях.

Как правило, потребители отдают предпочтение следующим видам стабилизаторов напряжения:

Механические

Механические стабилизаторы напряжения для переключения обмотки трансформатора используют релейные ключи. Токосъёмным элементом являются ролики с графитовым напылением либо графитовые щётки.

В первом случае зарегистрировано наименьшее число отказов из-за запыления, вследствие чего такой принцип используется в промышленных моделях. Однако требуются регулярные сервисные мероприятия по предотвращению заклинивания.

Это напрямую влияет на быстродействие данного устройства, что ограничивает область его применения: чаще всего для менее «капризного» оборудования, при небольших провалах и скачках в сети, а также для оборудования, не имеющего высокие пусковые токи.

Между тем, такие ограничения не снижают популярность механических стабилизаторов напряжения, которые отличаются высокой надежностью и точностью регулирования выходного напряжения – до 3%, чем обеспечивается более комфортный режим для бытовой техники.

В дополнение к этому, механические стабилизаторы напряжения отличаются возможностью регулирования и выставления заданной точности на выходе и более доступными ценами.

Основные недостатки:

  • Крайняя чувствительность к низким температурам из-за использования открытых токоведущих поверхностей: выпадение конденсата может привести к короткому замыканию.
  • Низкий диапазон входных напряжений – от 150 до 260 Вольт
  • Износ токосъёмных элементов, вследствие чего требуется периодическая их замена.
  • Отсутствие способностей переносить перегрузку.
  • Наличие шумов в работе.

Электронный стабилизатор напряжения

Электронные стабилизаторы напряжения отвечают за качественное электроснабжение при помощи электронных ключей-симисторов, которыми осуществляется переключение обмотки трансформатора. Их деятельностью руководит процессор, в который заложена специальная программа.

Прибор производит замер параметров напряжения на выходе и входе и на основе проведенного анализа обстановки принимает самостоятельное решение о включении того или иного симистора.

Такой принцип действия позволил сделать работу устройства практически бесшумной, долговечной и не нуждающейся в дополнительном сервисном обслуживании.

Подобные стабилизаторы отличаются большим быстродействием, благодаря чему практически повсеместно используются для защиты дорогостоящего и крайне чувствительного оборудования, которому требуются повышенные гарантии на качество энергоснабжения. Также в качестве преимуществ необходимо рассматривать и надежную работу данных приборов при низких температурах.

В дополнение к вышесказанному, можно выделить иные отличительные особенности устройства, в том числе связанных с

  • Широким диапазоном входных напряжений – от 100 до 300В;
  • Перегрузочной способностью – до 400% в некоторых сериях;
  • С использованием для комплексной нагрузки.

Основные недостатки:

  • Сложность симисторов в управлении при определенных помехах может привести к сбоям в системе, когда один из электронных ключей не успевает отключиться и возникает встречный ток.
  • Наиболее высокая стоимость данного прибора.

Автоматические

Автоматические стабилизаторы способны выполнять свои действия без контроля со стороны оператора.

Подобные устройства достаточно близки к электронным, так как их деятельность также управляется микропроцессором со специальной программой.

Используя показания датчиков, которые осуществляют замер входящего напряжения, производятся соответствующие вычисления по количеству добавляемых или отключаемых обмоток трансформатора.

Основным отличием является использование сервоприводов и электродвигателя, который выполняет перемещения контактов.

В результате такого сочетания автоматические стабилизаторы напряжения обладают преимуществами электронных и механических приборов. В частности, по высокому уровню точности напряжения – до 1 Вольта, а также по большому быстродействию. Занимают они и среднее положение по стоимости между двумя назваными типами стабилизаторов.

Основные недостатки:

  • Приобретать следует только у ответственного поставщика, т.к. высок риск покупки устройства с некачественно изготовленными сервоприводами.
  • Износ механических движущихся частей.
  • Необходимость проведения регулярных обслуживающих мероприятий.

Феррорезонансные

Феррорезонансные стабилизаторы работают по принципу электромагнитных колебаний, которые происходят в контуре трансформатора и индуктивности. Вследствие этого им абсолютно не страшны различные помехи, которые могут создаваться работающим оборудованием.

Основывается принцип их работы на стабилизации посредством насыщения железа, неспособного передавать магнитный поток к выходной катушке от входной. Вдобавок установлена и дополнительная катушка, отвечающая за гашение магнитного потока в сердечнике в зависимости от нагрузки. Благодаря используемому в системе конденсатору производится максимально точное выравнивание выдаваемой мощности.

Высокая надежность и эффективность приводит к тому, что данные модели применяются практически в любых условиях для стабилизации напряжения в крайне широком диапазоне. Выгодно отличаются подобные приборы и по своей стоимости.

Основные недостатки:

  • Высокий уровень шума.
  • Качество стабилизации напрямую зависит от величины нагрузки.
  • На сегодняшний день недостаточная скорость реагирования.

Источник: http://www.energocontinent.ru/articles/tipy-stabilizatorov

Какой стабилизатор напряжения лучше: основные виды и их особенности

Для стабилизации напряжения используется целый ряд устройств, работающих на разных технических принципах. Несмотря на конструкцию, стабилизаторы должны выполнять одну функцию – обеспечивать потребителя качественным напряжением, не зависящим от колебаний сети. В критических ситуациях домашние стабилизирующие устройства должны автоматически и очень быстро отключать нагрузку от сети и сами отключаться во избежание аварии.

:

Какие бывают стабилизаторы

Стабилизация напряжения может быть реализована различными способами.

По конструкции стабилизирующие устройства можно разделить на две группы:

  • Электромеханические устройства;
  • Электронные устройства;

К первой группе относятся стабилизаторы с серводвигателем. Ко второй группе относятся следующие приборы:

  • Релейные стабилизаторы;
  • Устройства на полупроводниковых ключах (тиристоры, симисторы);
  • Приборы с двойным преобразованием;
  • Феррорезонансные стабилизаторы.

Каждое устройство обладает определёнными достоинствами и недостатками. Они хорошо заметны при сравнении технических параметров, поэтому для выбора конкретной модели нужно знать принцип работы каждого стабилизатора для дачи или дома.

Стабилизатор с релейным переключением

Релейный стабилизатор напряжения выравнивает сетевое напряжение путём коммутации обмоток силового трансформатора. Принцип его работы крайне прост. Входное напряжение поступает на первичную обмотку силового трансформатора и одновременно на плату контроля и управления.

Вторичная обмотка разделена на одинаковые секции и число витков в ней больше, чем в первичной. То есть трансформатор в случае необходимости может повышать или понижать подаваемое напряжение.

Плата управления включает в себя выпрямитель, контроллер и транзисторные ключи, управляющие электромагнитными реле.

Если напряжение сети отклонилось от номинала на определённую величину, контроллер через транзисторный ключ включает реле. Оно своими контактами изменяет коэффициент трансформации, то есть переключает вторичную обмотку на повышение или понижение.

В результате напряжение на выходе постоянно удерживается в допуске, но оно никогда не будет равно 220В, поскольку, переключая секции обмотки, устройство допускает ступенчатое, а не плавное изменение напряжения.

Но чем большее количество реле применяется в схеме устройства, тем выше его точность.

Релейный стабилизатор обладает следующими положительными качествами:

  • Хорошая скорость переключения;
  • Большой интервал входных напряжений;
  • Неискажённая форма напряжения;
  • Доступная цена.

Недостатки релейного устройства:

  • Ступенчатое переключение;
  • Низкая точность;
  • Шум при работе;
  • Возможное подгорание контактов.

Релейные стабилизаторы так же имеют ограничение по мощности, что определяется невозможностью контактов реле коммутировать слишком большие токи.

Выбор производителя. При выборе стабилизатора напряжения также обращайте внимание на производителя. Например, много стабилизаторов напряжения якобы отечественных марок производятся в Китае, и имеют завышенные показатели, отличающиеся от реальности.

Но есть и те, которые отличаются своей надежностью и хорошим сроком службы. В качестве положительного примера можно привести стабилизаторы от компании «Энергия», которые пользуются большой популярностью среди покупателей, и имеют множество положительных отзывов, которые легко можно найти на страницах в интернете.

Весь ассортимент вы можете найти на сайте официального представителя компании по этой ссылке.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Что такое газовая сварка

Стабилизатор с серводвигателем

Электромеханический стабилизатор напряжения так же, как и релейный, работает с использованием силового трансформатора. В устройстве имеется плата контроля, но она управляет регулировкой не с помощью реле, а выбирает угол поворота серводвигателя. На его оси установлена каретка с угольным роликом или щёткой, которая перемещается по обмотке силового трансформатора. Пропорционально углу поворота изменяется напряжение на выходе.

Устройство обеспечивает очень точную установку выходного напряжения, но скорость выравнивания напряжения очень низкая. Приведем небольшой пример. Если напряжение сети будет меньше определённого предела, импульсный блок питания персонального компьютера может на доли секунды отключиться и пока серводвигатель перемещает контакт чтобы повысить напряжение,  компьютер уйдёт в перезагрузку. Таким образом, можно потерять важные данные.

Главным недостатком электромеханического стабилизатора считается необходимость регулярного обслуживания. Пыль и грязь, попадающие под движущийся контакт, могут подгорать или вызывать появление искр, поэтому электромеханические стабилизаторы нельзя применять там, где используется газовое оборудование.

К преимуществам сервоприводного стабилизатора можно отнести следующие параметры:

  • Высокая точность установки;
  • Большой интервал входных напряжений;
  • Низкая цена.

Но критичные особенности сервоприводных стабилизаторов – медленное выравнивание напряжения, шум при работе и необходимость регулярного обслуживания, существенно снижают область их применения.

Релейный или электромеханический

Определить, какой стабилизатор лучше, релейный или электромеханический, достаточно сложно.

Если для потребителя важна высокая точность установки, а изменения в сети происходят нечасто и в небольших пределах, то оптимальным вариантом будет применение электромеханического стабилизатора.

Здесь главным критерием выбора будет точность и невысокая стоимость. Релейный стабилизатор обеспечивает очень хорошую скорость срабатывания, но при этом точность установки напряжения на выходе будет не такой высокой.

Сетевое напряжение, поступающее в жилые дома, регламентируется стандартом, при котором отклонение от 220В должно составлять не более ± 10%. При этом некоторые бытовые устройства допускают нормальную работу с отклонениями сети от номинала до 15% так, что напряжение, на выходе релейного стабилизатора, изменяющееся в пределах 198-242 вольта, можно считать нормой.

Скорость переключения обмоток трансформатора релейного стабилизатора составляет 15-20 мс, что вполне нормально для большинства бытовых электронных устройств. Стоимость релейного стабилизатора невысока, а срок его службы обычно соответствует сроку службы реле, равному числу срабатываний, которое в большинстве случаев превышает 1 000 000.

Отечественные стабилизаторы напряжения

На рынке отечественных электротехнических устройств одним из безусловных лидеров является компания «Энергия». В числе её продукции имеются линейки стабилизаторов напряжения. Это сервоприводные New Line, релейные Voltron и тиристорные Classic, а так же Hybrid, в которых используется электромеханический и релейный принцип стабилизации, в зависимости от значения напряжения в сети.

Стабилизаторы рассчитаны на мощность от 500 Вт до 30 кВт и на большой диапазон колебаний сетевого напряжения. Все стабилизаторы «Энергия» имеют электронную систему защиты по всем параметрам, а некоторые устройства оборудованы информационным дисплеем.

Источник: http://nabludaykin.ru/kakoj-stabilizator-napryazheniya-luchshe-osnovnye-vidy-i-ix-osobennosti/

Выбираем электронный стабилизатор напряжения: схема, принцип работы, преимущества и недостатки

06.05.2019

Электронные стабилизаторы напряжения широко используются в быту для защиты техники от перепадов напряжения. В отличие от релейных стабилизаторов, эти приборы не содержат механических или электромеханических компонентов, что дает им более лучшие технические возможности. Для преобразования напряжения в них применяются полупроводниковые элементы – тиристоры или симисторы.

В данной статье мы расскажем об электронных стабилизаторах, их особенностях, принципах работы и сферах применения, а также раскроем их недостатки и выделим достоинства.

Устройство и принцип действия электронного стабилизатора

Электронный стабилизатор обычно состоит из следующих компонентов:

  • измерителей входного и выходного напряжения;
  • управляющей микросхемы, которая анализирует данные от измерителей и при необходимости включает процесс преобразования напряжения;
  • трансформатора с возможностью переключения обмоток для регулировки напряжения;
  • блока электронных ключей (тиристоров или симисторов), который управляет переключением обмоток.

Принцип действия электронного стабилизатора может быть описан следующим образом:

при изменении напряжения в питающей сети фиксируется разница между фактическим и номинальным его значением. Управляющий микропроцессор подает сигнал на включение определенного силового ключа, коммутирующего именно ту секцию обмотки трансформатора, коэффициент трансформации которой обеспечит наиболее приближенное к номиналу значение выходного напряжения.

Таким образом, принцип действия электронных стабилизаторов во многом схож с работой устройств релейного типа. Если в последних коммутация необходимых обмоток автотрансформатора осуществляется при помощи электромеханических реле, то в электронных устройствах вместо них используются отличающиеся гораздо более высоким быстродействием силовые полупроводниковые ключи — тиристоры или симисторы.

Также конструкция электронного стабилизатора предусматривает работу в режиме «байпас» – когда сетевое напряжение находится в пределах нормы, электричество направляется в обход трансформатора и непосредственно подается потребителю.

Таким образом, питание электроприборов через электронный стабилизатор напряжения осуществляется следующим образом:

  1. Если параметры электротока соответствуют нормативным, он проходит через байпас, не нагружая основные цепи стабилизатора.
  2. Если происходит падение или возрастание напряжения, измеритель на входе стабилизатора фиксирует это изменение.
  3. Управляющая микросхема стабилизатора отдает соответствующую команду и срабатывает блок электронных ключей.
  4. В цепь включаются обмотки трансформатора, которые осуществляют преобразование напряжений до нужного уровня.

В чем разница между симисторным и тиристорным стабилизатором?

Электронные стабилизаторы могут строиться на основе тиристоров или симисторов.

Принцип работы тиристора Принцип работы симистора
Тиристор представляет собой полупроводниковый элемент, который позволяет управлять прохождением тока.Он пропускает ток только в одном направлении и имеет два состояния — «открыто» или «закрыто». Ими можно управлять с помощью подачи импульса на один из входов.В стабилизаторе тиристор используется для подключения обмотки трансформатора. Симистор функционирует сходным c тиристором образом. Его название представляет собой сокращение от слов «симметричный тиристор».Главное отличие от тиристора заключается в том, что симистор пропускает ток в двух направлениях. Поэтому в симисторном стабилизаторе при тех же параметрах можно использовать в два раза меньше электронных компонентов. Это делает его более компактным и надежным.

Достоинства и недостатки электронных стабилизаторов

Ниже представлены основные достоинства и недостатки электронных стабилизаторов по сравнению с релейными приборами. Они обусловлены, в первую очередь, строением и особенностями метода преобразования напряжения электронных стабилизаторов.

Достоинства Недостатки
  1. Не имеют механических элементов, поэтому издают меньше шума при работе и считаются в целом более надежными.
  2. Реагируют на изменения параметров электросети быстрее.
  3. Имеют меньший шаг изменения при регулировке напряжения, что позволяет добиться более высокой точности стабилизации – от 5 до 10 %.
  4. Электронные ключи, в отличие от реле, весьма компактны, а значит, их количество можно увеличить без существенного увеличения размеров устройства.
  1. Выходное напряжение имеет форму, отличную от синусоидальной (трапециевидную или с другими искажениями, в зависимости от конкретной модели стабилизатора).
  2. Точности, которую дает ступенчатая регулировка напряжения, может оказаться недостаточно для питания устройств, чувствительных к качеству электроснабжения.
  3. Более высокая стоимость в сравнении с релейными моделями.

Сферы применения электронных стабилизаторов напряжения

Такие преимущества электронных стабилизаторов перед релейными устройствами, как более высокая скорость и точность регулирования напряжения, бесшумность в работе, надежность и длительность ресурса работы, благодаря отсутствию механических элементов коммутации, обеспечивают их широкое применение в домашних условиях для защиты бытовой нагрузки, не имеющей в своем составе электромоторов, например, телевизионной и кухонной техники, а также приборов освещения.

Серьезным ограничением области применения электронных стабилизаторов является отличие формы выходного напряжения от синусоидальной, а также недостаточно высокая точность стабилизации.

Крайне не рекомендуется подключать высокоточное чувствительное оборудование к электронным стабилизаторам. Например, определенные проблемы могут возникнуть при работе с:

  • устройствами, в составе которых есть электродвигатель (насосами, системами отопления) – выходное напряжение стабилизатора, имеющее неправильную форму кривой, может привести к выходу двигателя из строя;
  • профессиональным аудио- и видеооборудованием – помехи, создаваемые при ступенчатом переключении, отрицательно скажутся на качестве картинки и звука;
  • компьютерной техникой – точности, которую дает ступенчатая регулировка напряжения, может оказаться недостаточно.

Таким образом, полностью обеспечить электропитание загородного дома или коттеджа с помощью электронного стабилизатора не получится, поскольку через него нельзя будет запитать часть чувствительного оборудования с электродвигателями, например, насосы системы водоснабжения.

Критерии выбора электронного стабилизатора

При выборе электронного стабилизатора следует руководствоваться следующими техническими характеристиками устройства.

Мощность стабилизатора Одна из важнейших характеристик устройства независимо от его типа, которая определяется в соответствии с суммарной мощностью потребления подключаемой нагрузки.Для активной нагрузки мощность стабилизатора рекомендуется выбирать с небольшим резервом в 20-30%, для нагрузок с высокой реактивной составляющей запас по мощности рекомендуется взять большим.
Скорость стабилизации напряжения Не менее важный параметр стабилизатора. Время коррекции практически одинаково у всех моделей этого типа. По скорости стабилизации электронные стабилизаторы безусловно являются лидерами среди устройств, использующих для преобразования напряжения автотрансформатор.
Точность регулирования Показатели данной характеристики во многом определяются количеством дискретных ступеней регулирования — установленных полупроводниковых ключей (мощных тиристоров или симисторов). Чем их в схеме больше, тем меньше проявляется ступенчатость регулирования и на выходе устройство будет способно выдавать напряжение со значением, более приближенным к номинальному.
Рабочий диапазон входного напряжения Нижним и верхним его порогами определяются минимальное и максимальное напряжения питающей сети, при которых устройство сможет работать, сохраняя заявленную точность стабилизации, а также защитное срабатывание — отключение стабилизатора при выходе значений входного напряжения за пределы рабочего диапазона.
Диапазон допустимых температур эксплуатации В стабилизаторах электронного типа отсутствуют механически коммутируемые контакты, поэтому устройства неплохо переносят резкие перепады температур окружающей среды. Выбор устройства необходимо делать в соответствии этой характеристики с условиями эксплуатации.
Тип исполнения корпуса Требуемое исполнение зависит от площади, геометрии помещения, близости расположения отопительных и нагревательных приборов и т. д. По типу корпуса стабилизаторы можно разделить на:
  • навесные — с креплением на стену;
  • стоечные — предназначенные для установки в стандартные 19-дюймовые шкафы или стойки;
  • напольные — устанавливаемые на горизонтальную поверхность.
Средства индикации и мониторинга Довольно востребованными опциями является возможность мониторинга состояния сети и параметров работы стабилизатора, реализованного выводом данных на ЖК-дисплей или светодиодов индикации. При необходимости организации удаленного мониторинга и управления следует учитывать наличие коммуникационных интерфейсов и используемых соответствующих протоколов передачи данных.

Инверторный стабилизатор напряжения как альтернатива электронным стабилизаторам

В связи с описанными выше недостатками электронные стабилизаторы постепенно уходят в прошлое. Они стоят дороже, чем релейные приборы, но при этом все равно не обеспечивают достаточной точности и качества выходного напряжения. В качестве альтернативы для бытового использования многие все чаще используют инверторные стабилизаторы. В них применяется более современный метод преобразования, который позволяет избавиться от недостатков, свойственных устройствам на симисторах и тиристорах.

В инверторном стабилизаторе напряжение, поступающий на вход, преобразуется в постоянное, а затем снова в переменное, но уже с нужными параметрами. Благодаря этому обеспечивается форма идеальной синусоиды и достигается высокая точность стабилизации (2 %).

Инверторные стабилизаторы работают практически бесшумно и имеют полный набор защит: от перегрузок, перегрева, коротких замыканий, аварий в сети. Они являются оптимальным вариантом, если нужно обеспечить питание дорогостоящих устройств, чувствительных к перебоям в электропитании — компьютерной техники, систем отопления, котлов с электронным управлением, систем безопасности загородного дома.

Купив инверторный стабилизатор, вы сможете обеспечить надежную подачу электроэнергии на все электроприборы, которые используются в доме: от мелкой бытовой техники до систем водоснабжения и отопления. Технические особенности инверторного стабилизатора делают его сферу применения намного шире, чем у электронных моделей.

Источник: https://www.shtyl.ru/support/articles/elektronnye-stabilizatory-napryazheniya/

Зачем нужен стабилизатор напряжения?

Работа, дом, хобби – в этом мире человеку достаточно сложно бывает успеть всё за один день. Ускорением темпа жизни обусловлены все проблемы, но и все современные решения. Домашняя жизнь кипит не меньше социальной, и проблемы у неё тоже – современные.Оказавшись дома, человек первым делом спешит совершить все дела по хозяйству. Он бросается стирать, гладить, готовить, убираться.

И в такие минуты в доме возникает дефицит свободных розеток – стиральная машинка, пылесос, чайник, мультиварка, а для фона ещё и телевизор – все работают и угрожают стабильности электросети. И нередко при неосторожном обращении с её ресурсом хозяева квартиры на какое-то время погружаются в полную темноту – срабатывает автомат. Кина не будет, электричество кончилось.

СНОВА ПЕРЕГРУЗ СЕТИ?

Как узнать, что вашей электросети нужна помощь?

Знакомы ли вам эти ситуации?

  • Часто перегорают или мигают лампочки.
  • Отключается свет при включении нескольких мощных приборов.
  • Бытовая техника работает с непривычными звуками, перебоями.

Если да – вам определённо нужен стабилизатор напряжения. А заказать его установку вы можете у нас – это быстро и недорого.

ПОРОЙ ЭЛЕКТРОСЕТЬ НЕ ВЫДЕРЖИВАЕТ НАШИХ ПОТРЕБНОСТЕЙ

Что такое стабилизатор напряжения?

Стабилизатор напряжения – это устройство, которое служит для стабилизации электрического тока, поддерживая в сети напряжение 220В.

Использование такого прибора позволяет защитить всё, что работает от сети, от перепадов напряжения и короткого замыкания, а, стало быть, и возгорания. Стабилизатор напряжения служит безопасности вашего дома.

Обратимся к теории – в случае, если вы не слишком знакомы с электрикой, и до сих пор не уверены, что вам нужен именно стабилизатор напряжения.

СТАБИЛИЗАТОР ДЛЯ ДОМА

Как работает стабилизатор напряжения?

Стабилизатор, как вы уже поняли из описания, работает с потоками электрического тока. Сам электрический ток – это явление движения, так называют направленное движение электронов в проводнике.

В основе принципа работы стабилизатора лежит электромагнитная индукция.

Электрический ток бывает постоянным и переменным. Переменный варьируется по направлению, величине и частоте. Он наблюдается в розетках и высоковольтных электросетях. Постоянный ток не изменяется ни по одному параметру. Найти его вы можете в изолированных источниках энергии – батарейках, аккумуляторах и т.п.

ФОНАРИ ГОРЯТ БЕСПЕРЕБОЙНО, НО ТОК В НИХ – ПЕРЕМЕННЫЙ

Именно на постоянном токе основана работа схем всех электронных приборов. Они оснащаются устройствами, способными трансформировать переменный ток в постоянный, тем самым стабилизировав его подачу в устройство. В свою очередь, нестабильность электроэнергии делится также на два вида – постоянная и временная. Постоянная случается из-за изменения пропускной способности линии электропередач. Временная может возникнуть из-за перегрузки электросети и неспособности подстанции эту перегрузку скомпенсировать. Если подающийся в прибор электрический ток имеет величину от 200 до 240 Вольт, он будет работать бесперебойно. Как только происходит скачок, цепь автоматически размыкается, чтобы предотвратить негативное влияние перепада напряжения. Главной функцией стабилизатора является сглаживание перепадов напряжения, предотвращение их выключения и продление срока их службы.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Как правильно использовать новый аккумулятор

Типы стабилизаторов напряжения

Стабилизаторы по принципу работы делятся на:

  • Электронные.
  • Электромеханические.
  • Феррорезонансные.
  • Компенсационные.

Также различают их по фазам, мощности, диапазону и точности. По типу подключения стабилизаторы бывают:

  • Стационарные (подключаются непосредственно после счётчика).
  • Локальные (устанавливаются перед конкретно взятым прибором или группой приборов).

Электронные стабилизаторы напряжения

Электронный стабилизатор имеет высокий КПД и относится к быстродействующим. Он состоит из обмотки трансформатора со множеством отводов. Для переключения обмоток используются тиристоры (с микропроцессором) и симисторы.

Сам прибор не имеет в своём составе механических элементов, и потому устойчив к перепадам напряжения. Плюсы электронных стабилизаторов:

  • Компактность.
  • Бесшумность.
  • Быстродействие.

Минусы электронных стабилизаторов:

  • Небольшая точность стабилизации.
  • Напряжение на выходе прерывается.

ЭЛЕКТРОННЫЙ СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ

Электромеханические стабилизаторы напряжения

Здесь с помощью электродвигателя, расположенного внутри катушки, происходит передвижение щётки с графитовым наконечником по виткам обмотки. За счёт отличий от предыдущего типа увеличивается точность и снижается быстродействие. Плюсы электромеханических стабилизаторов:

  • Простота и надёжность конструкции.
  • Высокий КПД.
  • Хорошее противостояние нагрузкам.

Минусы электромеханических стабилизаторов:

  • Быстро изнашивается, так как в его конструкции использованы механические части.
  • Низкое быстродействие.

ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЙ СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ ДЛЯ ДОМА

Исправную работу электромеханического стабилизатора можно обеспечить, каждые полгода проводя его техобслуживание.

Феррорезонансные стабилизаторы напряжения

Такие приборы состоят из нескольких катушек проволоки, намотанных на стержни конденсаторов. Работают они, как вы уже догадались, по принципу феррорезонанса – стабилизации напряжения посредством изменения фазы тока. Плюсы феррорезонансных стабилизаторов:

  • Надёжность.
  • Долгий срок службы.
  • Высокая скорость регулировки.

Минусы феррорезонансных стабилизаторов:

  • Низкий КПД.
  • Большие габариты.
  • Шумность.
  • Высокая стоимость.

ФЕРРОРЕЗОНАНСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР ДЛЯ ДОМА

Различия стабилизаторов по фазам

Стабилизаторы напряжения различаются по фазам на однофазные и трёхфазные. Однофазные стабилизаторы предназначены для домовых сетей с напряжением 220В. Именно такие стабилизаторы установлены в большинстве квартир. Их плюс:

  • Беспрерывный контроль входного напряжения.

Минусы:

  • Низкая реакция.
  • Шумность.

СХЕМА ПОДКЛЮЧЕНИЯ ОДНОФАЗНОГО СТАБИЛИЗАТОРА

Трёхфазные стабилизаторы предназначены для электросетей с напряжением 380В. Они выдерживают большую нагрузку, и потому могут использоваться не только в квартирах, но и в коттеджах, на промышленных объектах. Их плюс:

  • Устойчивость к высоким нагрузкам.

Минус:

  • В случае поломки одной из фаз защитный режим недоступен.

СХЕМА ПОДКЛЮЧЕНИЯ ТРЁХФАЗНОГО СТАБИЛИЗАТОРА

Как же выбрать стабилизатор напряжения?

Две основные характеристики, на которые стоит обратить внимание при выборе:

  • Мощность – рассчитайте сумму мощностей ваших бытовых приборов, которые будут постоянно подключены к сети (холодильник, плита, телевизор и т.п.), прибавьте к полученному числу 20%.
  • Точность – смотрите маркировку изделия. Для небольших колебаний диапазона: У – узкий, Пт – повышенной точности; для сильных колебаний: Ш – широкий; для медицинского оборудования – Птт, Пттт.
  • Бесшумность – показатель, свойственный не всем стабилизаторам, и порой становящийся причиной отказа от хорошего варианта. Чтобы обеспечить большую бесшумность, устанавливайте стабилизатор подальше от зоны отдыха – спальни, гостиной.
  • Компактность.
  • Стоимость.

Если при использовании стабилизатора потеря мощности составляет более 50%, его стоит заменить на прибор мощнее.

Как установить стабилизатор напряжения?

Как и любые электрические работы, установку стабилизатора напряжения лучше доверить специалисту. В противном случае вы можете неправильно подобрать материалы и поставить под угрозу безопасность вашего дома. Не экономьте на собственном комфорте, тем более, когда есть возможность заказать услуги установки стабилизатора по выгодным ценам.

Вам также могут быть полезны другие материалы

Остались вопросы?

Закажите консультацию,
и мы подберем для вас идеальное решение!

Источник: https://admiral-oz.ru/blog/stabilizator-napryazheniya-chto-eto-i-kak-ego-vybrat

Зачем нужен электронный стабилизатор напряжения в оптической мастерской — ИнтерОПТИК

Как часто при некачественно изготовленных в оптической мастерской очках мы ищем причину в своих действиях, а не перекладываем свои ошибки на других? Представим себе ситуацию, которая известна всем, кто связан с процессом изготовления очков: V-образный фацет или паз под леску некорректно расположен на одной или обеих линзах. Что это: сбой в работе оборудования или неправильные действия мастера? Может ли нарушение правил эксплуатации оборудования приводить к подобным сбоям в его работе? Мой ответ: может, и этому мы посвятим данную статью.

Исполнительные механизмы современного технологического оборудования перемещаются с помощью «шаговых» электродвигателей, поэтому при снижении и повышении напряжения возможны сбои позиционирования этих узлов.

Кроме того, при снижении напряжения могут возникать сбои, приводящие к потере данных, которые передаются на автоматический станок от сканирующего устройства или от измерительной системы, сканирующей очковую линзу в рабочей камере станка.

Как результат – существенно ухудшается технологический процесс, что в итоге приводит к браку обрабатываемых на данном оборудовании очковых линз. Также возможен выход из строя как отдельных узлов, так и автоматического станка в целом.

Напряжение электрического тока в электросети постоянно меняется с изменением нагрузки, режима работы источника питания оборудования, сопротивлений цепи. Отклонения напряжения не всегда находятся в интервалах допустимых значений.

Согласно ГОСТ 13109–97 «Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения» напряжение в российской электрической сети не должно выходить за рамки диапазона ±10% от ее номинального напряжения 220 В. ГОСТ 13109–97 регламентирует нормальное и предельное отклонения напряжения:

Напряжение сети, кВНормальное отклонение, %Предельное отклонение, %
До 1 5 10
6-20 10

Значения отклонений при нормальном режиме работы электрической сети не должны выходить за пределы максимальных значений, при этом в течение не менее 95% времени каждых суток значения должны не выходить за пределы нормальных значений.

Нормальное отклонение от номинальной частоты Δf допускается в пределах ±0,2 Гц, а предельное отклонение – ±0,4 Гц. Форма колебаний напряжения должна быть синусоидальной с максимальным коэффициентом искажения до 12%.

Но, к сожалению, данные требования, как правило, не соблюдаются.

Наиболее характерным для России является следующее: повышенное или пониженное напряжение, кратковременные или длительные пропадания напряжения, кратковременные выбросы высокого напряжения (импульсные помехи), постоянные радиопомехи и т. д. Причинами этого являются:

  • потери напряжения, вызываемые токами нагрузки, которые протекают по элементам электросети;
  • неправильный выбор сечений токоведущих элементов – электрических кабелей;
  • неправильно построенные схемы электросети в помещение, где установлено оборудование.

Влияние перепадов напряжения электросети на качество работы современного оборудования

Изменение напряжения электрической сети вызывают изменения технических и экономических показателей работы электрических приборов. Снижение частоты электрического тока на 1% увеличивает потери электроэнергии на 2%.

Частота вращения асинхронного электродвигателя пропорциональна изменению частоты сети, а производительность технологического оборудования зависит от частоты вращения двигателя. Значительное повышение частоты электрического тока в электрической сети может привести к повреждению оборудования.

Пониженная частота в электрической сети влияет на срок службы оборудования, содержащего элементы со сталью, за счет увеличения тока намагничивания в таких аппаратах и дополнительного нагрева стальных элементов, как то: электродвигатели, трансформаторы.

В современных автоматических станках для обработки очковых линз электродвигатель подключен к сети через специальный блок управления – инвертор, который чувствителен к перепадам напряжения. Блок питания имеет обратную связь с центральным процессором станка, и в случаях перепада напряжения он передает сигнал об ошибке. При изменении входного напряжения более чем на 10% существенно возрастает сила тока.

Например, инвертор, управляющий электромотором мощностью 600 Вт, при напряжении в электросети 220 В потребляет 2,7 А. Так как входные параметры инвертора ограничены допуском 10%, то при снижении напряжения, например, на 15% сила тока, потребляемого инвертором, должна возрасти до 3,2 А.

Это превышает заданные возможности работы инвертора в два раза и приводит к его поломке, так как он не рассчитан на такую нагрузку, даже при кратковременном падении напряжения (на несколько миллисекунд).

При снижении напряжения сила тока, потребляемого от сети, увеличивается, что влечет разогрев обмоток электродвигателя и сокращение срока его службы. При длительной работе с пониженным на 10% напряжением срок службы электродвигателя снижается вдвое. При повышении напряжения на 1% увеличивается потребляемая электродвигателем реактивная мощность и на 3–7% снижается эффективность работы приводов. Это, в свою очередь может приводить к следующим сообщениям на мониторе станка или сбоям в работе.

  • сообщение об ошибке (ERROR) или (WARNING);
  • остановка или сбой цикла обработки очковой линзы;
  • неправильное расположение V-образного фацета или паза под леску (внутреннего фацета) на торцевой части очковой линзы;
  • выгоранию элементов и повреждение механических узлов.

Контроль за отклонениями напряжения электросети проводится тремя способами:

  1. по уровню (осуществляется путем сравнения реальных отклонений напряжения с допустимыми значениями);
  2. по месту в электрической системе (ведется в определенных точках сети, например в начале или конце электрической линии);
  3. по длительности существования отклонения напряжения.

Для выполнения контроля используются специальные регистраторы, предназначенные для измерения и регистрации показателей качества электрической энергии и оценки их соответствия нормам. Регистратор обеспечивает измерение и регистрацию на карте памяти следующих характеристик:

  • установившееся значение отклонения напряжения основной частоты;
  • установившееся значение отклонения частоты переменного тока;
  • коэффициент n-й гармонической составляющей напряжения;
  • коэффициент искажения синусоидальности кривой напряжения;
  • глубина и длительность провала напряжения;
  • коэффициент и длительность временного перенапряжения.

На основании данных, записанных регистратором на карту памяти, осуществляется оценка соответствия ПКЭ установленным нормам с вычислением:

  • верхних и нижних значений ПКЭ за сутки (интервал);
  • относительного времени выхода за нормально и предельно допустимые значения ПКЭ за сутки (интервал);
  • наибольших и наименьших значений ПКЭ за сутки (интервал).

Использование регистраторов качества электрической энергии позволяет решить следующие задачи:

  • мониторинг проблем с электроснабжением в отдельно взятом помещении;
  • формирование доказательной базы при разрешении (в судебном или досудебном порядке) конфликтов между энергосбытовыми организациями и потребителями электроэнергии;
  • проведение внутренних проверок и выяснение источника ухудшения качества электроэнергии в помещениях с большим количеством потребителей;
  • разрешение вопросов с гарантийным ремонтом современного автоматического оборудования.

На рис. 1 представлены результаты замеров напряжения, на основании которых можно сделать вывод о том, что наблюдается превышение напряжения на 6,5% от номинально допустимого, составляющего 220 В, при норме ±5%. Но при этом не отмечается превышения предельно допустимых отклонений, составляющие ±10%.

Рис. 1. Результаты замеров отклонений напряжения электросети

Приборы для стабилизации напряжения электросети в салоне оптики

Для решения проблем с повышенным или пониженным напряжением необходимо использовать современные электронные стабилизаторы напряжения. Не стоит путать стабилизатор напряжения и источник бесперебойного питания (ИБП). Стабилизатор – это специальный электронный прибор, позволяющий получить стабильное напряжение при широком интервале входных напряжений. Что касается источников бесперебойного питания, то их существует два типа: BACK и SMART.

ИБП типа BACK позволяют справиться с проблемами напряжения только при кратковременном падения напряжения. Но при этом они не могут работать с реактивной нагрузкой, которая характерна для электродвигателей привода шлифовальных кругов. ИБП типа SMART, в свою очередь, делятся тоже на две группы: способные работать с высокоточным оборудованием с реактивной нагрузкой и неспособные это делать.

Также необходимо учитывать, что мощность ИБП типа SMART должна вдвое превышать потребляемую оборудованием мощность.

Среди электронных стабилизаторов напряжения с положительной стороны зарекомендовали себя приборы российского производитель компании «Штиль» серии ИнСТАБ, относящиеся к электронным инверторным стабилизаторам и, в отличие от более дешевых электромеханических, не включающие в себя подвижные элементы.

Это позволяет им быть бесшумными и иметь высокую износостойкость, что удовлетворяет требованиям МСанПИН 001–96, предъявляемым к характеристикам бытовой техники и ПЭВМ. Допустимо их круглосуточное использование для обеспечения стабилизированным напряжением автоматического оборудования.

Для таких стабилизаторов характерны следующие параметры: точность стабилизации – до 1 %, диапазон стабилизации выходного напряжения – до 50%, скорость обработки управляющих сигналов 0,1 м/с.

Очень часто для стабилизации напряжения используются недорогие стабилизаторы, в описании которых сообщено, что они электронные; речь идет, например, о таких стабилизаторах, «Ресанта» или «Штиль» серии R.

Диапазон выходного напряжения (точность стабилизации) у них составляет ±(6–8)%, что незначительно, но все же превышает номинально допустимое значение 5%. Помимо этого у них низкая скорость срабатывания при скачках или падении напряжения.

Поэтому мы не рекомендуем подключать к электрической сети автоматические станки для обработки линз через данные стабилизаторы.

При периодических отключениях подачи электроэнергии на продолжительное время вместе с автоматическими станками целесообразно использовать источники бесперебойного питания типа SMART.

По своей сути данный ИПБ является cиcтeмой peзepвнoгo питaния и имeeт форму напряжения в видe чиcтoгo cинуca (форму выходного сигнала /колебаний напряжения – чистый синус), что положительно сказывается на работе подключенного к нему высокоточного оборудования. Точность стабилизации составляет 5%.

Еще одним немаловажным преимуществом использования источников бесперебойного питания типа SMART является их полная автономность. К стабилизатору можно подсоединить от 2 до 8 cпeциaльных 12-вoльтoвых aккумулятopов. Продолжительность работы с двумя аккумуляторами емкостью 100 А/ч составляет 40–50 мин, а с восемью – до 5 ч.

Затраты на подобное оборудование значительно ниже тех затрат, которые может понести организация, используя технологическое оборудование с нарушением правил его эксплуатации.

Игнорирование рекомендаций производителя и его представителей приводит к браку линз, поломке и снижению срока службы оборудования, нарушению сроков изготовления заказов, дополнительным расходам на обслуживание и ремонт оборудования.

Своевременное выполнение рекомендаций и установка специальных дополнительных приборов защиты с первых минут работы оборудования – залог его успешной работы и спокойствия как всех сотрудников салона оптики, так и их клиентов.

Источник: https://inter-optic.ru/info/articles/opticheskaya-masterskaya/zachem-nuzhen-elektronnyy-stabilizator-napryazheniya-v-opticheskoy-masterskoy/

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Электро Дело
Как подобрать конденсатор для запуска двигателя

Закрыть