Какой стабилизатор напряжения лучше: основные виды и их особенности. Выбираем стабилизатор напряжения для частного дома Особыми характеристиками основное отличие стабилизаторов

Существуют различные возможности защиты электроприборов при отклонении параметров электрической линии от номинальных. По сетевой линии передаётся синусоидальный сигнал с величиной 220 вольт, отклонения этого значения допустимы в пределах 15 процентов и нормально воспринимаются бытовой техникой. Для поддержания величины напряжения, не выходящего из этого предела, проще всего применить стабилизатор напряжения.

Виды и принцип работы стабилизатора

В торговых точках можно встретить разного вида и принципа действия стабилизаторы напряжения, по-другому их называют нормализаторы. Но несмотря на разнообразие, задачи у них одинаковые - поддерживать номинальное напряжение в питающей сети. Требования, предъявляемые к ним, заключаются в обеспечении быстродействия реагирования на изменение сигнала, высокого значения коэффициента полезного действия (КПД), передачи правильной синусоиды и надёжности контроля входного и выходного сигналов.

Перед тем как определиться, какой стабилизатор напряжения выбрать, необходимо знать их различия. Классификация стабилизаторов напряжения происходит согласно их принципу действия, они бывают:

• релейные;
• тиристорные;
• электромеханические;
• феррорезонансные;
• двойного преобразования.

Кроме этого, их различают по техническим характеристикам, включающих в себя значения номинальной мощности, диапазона стабилизируемого напряжения, вида используемой сети.

Устройство релейного типа

Это наиболее популярный вид устройств, характеризующийся низкой ценой. Основными элементами, используемыми в релейном типе устройств, являются:

• реле;
• трансформатор;
• блок управления.

В основе конструкции лежит способность реле подключать или отключать, используя свои контакты, ответвления со вторичной обмотки трансформатора. Реле выполняются в герметичном корпусе, что защищает их от попадания пыли. Какую обмотку подключать анализируется блоком управления.

Работа устройства заключается в следующем. Блок управления отслеживает изменение уровня сигнала на входе стабилизатора и сравнивает его с эталонным напряжением 220 вольт. При уменьшении напряжения с помощью реле подключается дополнительная обмотка трансформатора, добавляющая величину напряжения , необходимую для сравнения его уровня с эталонным. При увеличении, наоборот, отключает одна из обмоток. Из-за такого характера работы, применяемый трансформатор называется вольтодобавочным.

Сам трансформатор работает по следующему принципу: напряжение сети попадает на его первичную обмотку. При прохождении по ней тока переменной величины образовывается переменный магнитный поток. Этот поток пронизывает сердечник и все обмотки, в которых наводится электродвижущая сила (ЭДС). Если к вторичной обмотке подсоединена нагрузка, то под действием ЭДС через неё начинает протекать переменный ток. При этом вторичная обмотка имеет несколько ответвлений, выполненных в разных её местах. Для увеличения напряжения количество подключённых витков увеличивается, а для уменьшения снижается.

Количество дополнительных обмоток зависит от модели устройства и влияет на точность выходного сигнала. Чем их больше, тем более приближенным к величине 220 вольт будет выходное значение. Из-за ступенчатой формы управления при переключении обмоток происходят всплески напряжения, при этом нормой выходного сигнала будет величина от 203 до 237 вольт.

Преимуществами такого типа стабилизации , кроме цены, является высокая способность выдерживать перегрузки и широкий диапазон рабочей температуры от -40 до +40 градусов по Цельсию. Такие нормализаторы практически нечувствительны к форме частоты сигнала на входе. К недостаткам относятся: возникающий при срабатывании реле шум, низкая мощность и надёжность. Надёжность зависит от качества исполнения реле. Ступенчатый способ регулировки сигнала приводит к кратковременным всплескам уровня напряжения, что негативно сказывается на подключённой к стабилизатору технике.

Тиристорный нормализатор напряжения

Работа этого типа стабилизатора не отличается по принципу действия от релейного. Только вместо ненадёжных и шумных реле, используется полупроводниковый элемент, тиристор. Это радиоэлемент с двумя устойчивыми состояниями, обладающий тремя или более p-n переходами. По своей работе он напоминает электронный ключ.

Такие устройства называют ещё симисторные, различия заключаются лишь в том, что тиристор пропускает сигнал только в одном направлении, а симистор в оба. Включённые параллельно и навстречу друг другу два тиристора образовывают симистор. Стабилизация происходит подключением или отключение дополнительных обмоток с помощью открывания или закрывания тиристора.

Тиристорные стабилизаторы выпускаются как с одним , так и двумя этапами преобразования. Во втором случае, на первом этапе, происходит грубое выставление уровня сигнала, а на втором точное. Это позволяет достигать высокой точности уровня выходного напряжения. К преимуществам относят:

• отсутствие шума;
• высокую надёжность;
• низкое энергопотребление;
• высокое быстродействие;
• малые физические размеры.

Кроме этого, из-за применения микропроцессорного управления, тиристорный стабилизатор не вносит искажения в форму выходного сигнала.

Недостатки заключаются в высокой цене из-за применения дорогостоящих тиристоров и сложной электронной схемы управления. А также тиристорные нормализаторы не лишены недостатка стабилизации релейного типа, а именно ступенчатой регулировки. Например, при точности стабилизации 2% шаг напряжения на выходе составляет 6 вольт.

Сервоприводный тип нормализации

Другое название сервоприводного нормализатора - стабилизатор электромеханического типа или сервомоторный. Такой прибор состоит из трёх основных элементов:

• автотрансформатора;
• электродвигателя;
• платы управления.

Принцип действия лежит в плавном перемещении с помощью двигателя угольных щёток, замыкающих вторичные обмотки автотрансформатора. Его обмотки соединены между собой, и за счёт этого возникает как магнитная, так и электрическая связь. Вторичная обмотка автотрансформатора имеет не менее четырёх ответвлений, на каждой из которых своё значение напряжения.

Работа мотора управляется платой электроники с микропроцессором. Благодаря такому подходу, стабилизация напряжения происходит без переходных процессов и форма выходного сигнала не изменяется. Правильная синусоида важна для приборов, использующих в своей конструкции двигатели, которые перегреваются при большой зашумлённости сигнала.

Недостатком сервомоторных регуляторов является низкая скорость быстродействия. Например, при отклонении величины входного сигнала на 5% время срабатывания составляет 0,2 секунды. Кроме того, при работе такой стабилизатор создаёт повышенный шум.

Прибор с эффектом феррорезонанса

Этот тип нормализатора использует в своей работе эффект феррорезонанса , возникающего в связке трансформатор-конденсатор. Благодаря чему он и получил своё название: феррорезонансный стабилизатор. Конструктивно, этот вид нормализатора похож на трансформаторный тип. Но тут используемый трансформатор не симметричен, вторичная обмотка размещена на магнитопроводе с большим поперечным сечением, что не позволяет находиться ей в состоянии насыщения.

В таком трансформаторе возникают три магнитных потока изменения мощности, величина которых и приводит к выравниванию напряжения на выходе. Параллельно вторичной обмотке и, соответственно, нагрузке подключается конденсатор. Добавление конденсатора стабилизирует напряжение при небольших токах намагничивания, увеличивая коэффициент мощности.

Основной минус такого типа устройства - в малом значении коэффициент мощности. Кроме того, стабилизатор обладает большим весом и размером, шумностью при работе. Плюсы его в точности регулировки и высокой надёжности.

Инверторный нормализатор питания

Принцип работы основан на двойном преобразовании входного сигнала сначала в постоянную величину, а затем снова в переменную. Неоспоримое его достоинство - использование в основе конструкции не громоздких 50 герцовых трансформаторов, а комплекса программно-аппаратной реализации. Это позволяет достичь КПД более 90% и при этом обеспечить отличную точность стабилизации напряжения.

В состав инверторного стабилизатора входят:

• формирователь напряжения;
• микроконтроллер;
• ёмкость;
• выпрямитель;
• корректор мощности.

Переменный ток, попадая на выпрямитель и проходя через частотный фильтр, преобразуется в постоянное значение. Высоковольтный стабилизированный сигнал, поступает на инвертор, накапливаясь на конденсаторах шины постоянного тока. Блок инвертора собирается на микросхеме с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) и силовых транзисторах IGBT. ШИМ контроллер формирует высокочастотный сигнал, около 20 кГц, который управляет открытием IGBT транзисторов. Затем, при помощи ёмкостно-индуктивного фильтра и образовывается переменный выходной сигнал.

Из-за применения такого подхода устройство плавно регулирует сигнал и выдаёт синусоиду отличного качества, что важно, например, для работы газовых котлов. Недостаток заключается в использовании дорогих радиокомпонентов, это приводит к самой высокой цене из всех видов стабилизаторов. Силовые ключи IGBT нуждаются в защите от перегрева , поэтому они устанавливаются на кулеры, что добавляет уровень шума.

Выбор стабилизатора напряжения

Выбирая стабилизатор для работы с конкретным устройством или для использования его на вводе электроэнергии в дом, критерии выбора остаются одинаковые.

В зависимости от типа сети выбирается для 220 вольт однофазное, а для 380 вольт трёхфазное устройство. Немаловажный параметр - диапазон входного напряжения, так как при выходе из этого предела стабилизатор будет отключать подсоединённую к нему нагрузку или выключаться сам. Чтобы его правильно выбрать, необходимо знать разброс напряжения в электрической сети. Узнать его можно с помощью замеров величины сигнала в разное время суток на протяжении нескольких дней.

При выборе стабилизатора напряжения для дома учитывается не только тип приборов, нуждающихся в защите, но и их пиковая мощность. Её значение берётся с запасом не менее пятнадцати процентов и высчитывается путём сложения мощности всех приборов, подключённых к стабилизатору. Активная мощность всегда указывается в ваттах (Вт), а полная в вольт-амперах (ВА). Соотносятся они между собой как 1ВА=0,6 - 0,8 Вт. Необходимо понимать, что двигатели имеют пусковые токи и мощность устройств стабилизации при использовании асинхронных электродвигателей, компрессоров, насосов, должна в 3−4 раза превышать рабочую мощность потребителей.

Отдавая предпочтения виду устройства, учитывается, что электромеханические модели подойдут для защиты высокоточной техники. Релейные и тиристорные для линий, на которых возникают значительные скачки напряжения, а требования к точности стабилизации не является основным фактором. Например, это чувствительные к отклонениям значений напряжения узлы электроники, устанавливаемые в холодильниках, морозильниках и тому подобной технике, имеющей в своей конструкции пусковые двигатели.

Согласно статистике, к наиболее востребованным приборам на рынке, заслужившим доверие покупателей, относят следующих производителей:

• Luxeon;
• Ресанта;
• Powercom;
• RUCELF;
• Энергия;
• Logicpower.

Приобретая устройство от известных брендов, потребитель получает не только соответствие заявленных параметров с реальными характеристиками , но и обеспечение гарантийной и послегарантийной сервисной поддержки. Почти все устройства стабилизации напряжения оснащаются информативными экранами, на которые может выводиться: величина входного и стабилизированного напряжения, значение потребляемой мощности, форма сигнала и тому подобное.

Системы стабилизации характеристик электрической цепи можно рассматривать как обязательный компонент в комплексах энергообеспечения предприятий, коммунальных хозяйств, строительных объектов и ответственных источников питания. В бытовых целях использование стабилизатора напряжения практикуется не так давно, однако и эта сфера активно осваивается производителями данных аппаратов.

Разработчики моделей такого типа стремятся максимально упрощать способы управления прибором, предлагая цифровые интерфейсы и современные средства контроля. Сегодня автоматический можно найти и в семействах бытовых аппаратов, и в профессиональных линейках.

Назначение стабилизатора напряжения

Прибор предназначен для выполнения простой задачи - нормализации электрического тока в случаях отклонения его рабочих показателей от оптимальных параметров с точки зрения питания потребителей. Дело в том, что перепады в сети способны привести к выходу из строя дорогостоящего прибора или оборудования. Типовой стабилизатор напряжения 220В может уберечь от неприятных последствий такого рода бытовую технику. Но есть и модели, работающие с напряжением в 380 В, которые уже рассчитаны на полноценную защиту производственной и офисной техники.

По сути, стабилизатор выступает приемником тока, на выходе передавая энергетический заряд с приемлемыми параметрами. Однако не стоит путать автоматический стабилизатор напряжения с У них принципиально разные задачи. Стабилизатор все же является в некотором роде трансформатором, или преобразователем тока, обеспечивающим безопасное энергоснабжение.

Основные характеристики стабилизатора напряжения

Эксплуатационные показатели прибора определяют, насколько он подойдет для работы в тех или иных условиях. Основным параметром является мощность. Она варьируется от 0,5 до 30 кВт. Сегмент бытовых стабилизаторов редко представляет аппараты с потенциалом более 10 кВт. Чаще всего для дома приобретается стабилизатор напряжения 220В с мощностью 1-3 кВт.

Для промышленных нужд, напротив, чаще используют приборы с поддержкой напряжения в 380 В, мощность которых превышает 12 кВт. У каждого стабилизатора есть и предельные величины по входному и выходному напряжению. Так, нижний порог варьируется в среднем от 70 до 140 В, а верхняя граница в случае с бытовыми моделями обычно достигает 270 В.

Разновидности прибора

Практически уже не используется, но имеет немало достоинств классический Его отличает плавная регулировка напряжения, что позволяет рассчитывать на высокую точность коррекции параметров работы электрической цепи. Такие модели все еще применяются для обслуживания чувствительной аудиоаппаратуры и систем освещения. Более распространен автоматический стабилизатор напряжения релейного типа, регулировка в котором происходит благодаря механическому переключателю.

Этот вариант целесообразно использовать в частных домах, на дачах и в квартирах. Также растет в популярности цифровой импульсный стабилизатор. Концепция данного прибора полностью укладывается в представления о современной компактной бытовой технике. Импульсные модели имеют дисплеи с меню управления, предусматривают возможность программирования функции стабилизатора, отличаются быстрой регулировкой и высокой степенью надежности.

Дополнительный функционал

Основная функция стабилизации напряжения не является единственной, на которую следует обращать внимание при покупке данной аппаратуры. Другое дело, что и остальной опционал в большинстве случаев будет ориентирован на поддержку задачи нормализации рабочих параметров электросети. Так или иначе, качественный современный прибор такого типа располагает системой защиты от перегревов, перегрузок и коротких замыканий и оснащается предохранителями от поражения током. Примером сочетания невысокой стоимости и богатого функционального наполнения является стабилизатор напряжения Luxeon в модификации LDS 500. Это аппарат, который также предусматривает наличие термозащиты, цифровой индикации рабочих показателей, сервомотора и т. д.

Производители

Передовые позиции в сегменте занимают компании Elitech, Huter, Sturm, Powerman и т. д. Данные производители развивают аппараты в разных направлениях, предлагая инновационные разработки и поддерживая базовое качество элементной начинки. Упомянутый стабилизатор напряжения Luxeon можно отнести к бюджетной категории, но он также вбирает в себя новые возможности, в том числе системы безопасности.

Качественные отечественные модели с невысоким ценником предлагают фирмы «Калибр», «Штиль» и «Бастион». Это устройства, которые надежно выполняют основную задачу, но не отличаются высокой технологичностью. К исключениям можно отнести разве что автоматический стабилизатор напряжения «Ресанта», который в премиальных версиях действительно показывает новый уровень в плане рабочих возможностей. К ним можно отнести функцию плавного старта и сокращение времени отклика в моменты перепадов напряжения. Также производитель немало внимания уделяет внешнему исполнению прибора, укрепляя корпус и делая конструкцию все более эргономичной.

Как выбрать автоматический стабилизатор напряжения?

В выборе стабилизатора главное внимание следует уделять требуемой мощности и условиям эксплуатации прибора. Мощность рассчитывается путем суммирования потенциалов всех потребителей, с которыми будет работать аппарат. К полученному значению также следует добавить 20% для повышения надежности. Так, автоматический стабилизатор напряжения однофазный электронного типа мощностью 0,5 кВт вполне подойдет для обслуживания функции системы кондиционирования или даже производительного котла. Если же требуется обезопасить от скачков напряжения весь дом, то речь может идти о потенциале в 5-7 кВт. Что касается условий применения, то от них в первую очередь зависит наполнение прибора системами безопасности.

Заключение

Рынок бытовой техники все чаще наполняется предложениями, достоинства и назначение которых неизвестны широкой массе потребителей. До недавнего времени к такой продукции относился и автоматический стабилизатор напряжения, но сегодня ситуация кардинально изменилась.

По мере усложнения техники и повышения требований к безопасности ее энергоснабжения возросла и ответственность рядового потребителя в плане поддержания надежности эксплуатации приборов. Наличие стабилизатора напряжения в доме является не просто способом защиты компьютера или холодильника от поломки, но зачастую и средством предотвращения угрозы возгорания дома, на что указывают и сами изготовители электроприборов.

Большинство приборов, работающих от электросети, подвержены повреждениям при перепадах напряжения в сети и во время аварийных ситуаций.

Профессиональная защита бытовой и офисной техники от скачков напряжения в сети

Стабилизатор напряжения - это специальное электромеханическое или электронное устройство, которое предназначено для выравнивания (сглаживания) напряжения при сильном отклонении номинальных значений в однофазных (220В) или трехфазных (380В) сетях. Таким образом, напряжение на выходе всегда будет соответствовать заданным параметрам несмотря на различные отклонения на входе.

Необходимость использования стабилизаторов переменного тока связана с нестабильным поведением напряжения в электросетях, а также с возможными включениями мощных электрических установок запитанных к одной линии электропередачи.
Стабилизаторы напряжения «Volter» обладают предельно высокой точностью и способностью удержания стабильного выходного напряжения, что обеспечивает безопасный режим эксплуатации бытовой техники.

Виды стабилизаторов напряжения

В зависимости от пропускной мощности напряжения стабилизаторы делятся по типу сети на:

• . Приборы с одним входом фазы и соответственно с одним выходом фазы. Мощность от 1кВА до 50кВА.
• «Volter». Некоторые модели представляют собой три однофазных стабилизатора, подключенных между собой по схеме «звезда». В случае аварийного отключения или срабатывания защиты одного из вводов, отключение произойдет только аварийного участка. Оборудование, подключенное к остальным однофазным стабилизаторам, будет продолжать работать. Мощность - 50кВА - 500кВА.

Кроме того стабилизаторы напряжения делятся по типу использования (назначению):

• Бытовые - это , дачи, квартиры. В зависимости от мощности оборудования, стабилизатор можно подобрать как в отдельности для компьютера, холодильника, стиральной машины, так и в комплексе (один для всех бытовых приборов).
• Промышленные . Используются на крупных предприятиях, магазинах, складах. Мощность стабилизатора подбирается в зависимости от количества оборудования и совокупной мощности.

Различают стабилизаторы напряжения по конструктивным особенностям и устройству:

• Электронные симисторного (тиристорного) типа.

Основные преимущества:

• точность напряжения на выходе (1%-2,5%);
• скорость реакции (10мс - 20мс);
• сохранение правильной синусоиды;
• бесшумность (отсутствие движущихся элементов в установке);
• долговечность в работе (минимум 15 лет);
• не нуждаются в сервисном обслуживании.

Из недостатков стоит отметить дискретное изменение напряжения на выходе, которое возможно при переключении обмоток, но на работе бытовых приборов никак не отражается. Визуально такое изменение можно заметить по накалу ламп освещения.

• Электромеханические :
• Релейные стабилизаторы напряжения

Принцип работы заключается в коммутации обмоток на трансформаторе. Основными преимуществами являются запас мощности по пусковым токам и низкая цена. Среди недостатков моделей такого типа следует выделить:

• частые случаи залипания и обгорания контактной группы реле;
• низкая скорость реагирования.

• Сервоприводные стабилизаторы напряжения

В основе работы стабилизатора лежит постоянно двигающийся токосъемник по трансформатору. К преимуществам стоит отнести высокую точность выходного напряжения и низкую стоимость. Недостатками являются:

• низкое быстродействие;
• быстрый износ движущихся элементов;
• постоянное регламентное сервисное обслуживание.

Стабилизаторы напряжения «Volter» - грамотный выбор

При стоит обратить внимание на модели симисторного (тиристорного) типа. Среди всех видов стабилизаторов они являются самыми долговечными, так как для коммутации используются полупроводниковые симисторы, долговечность работы которых не зависит от нагрузки.

При переключении обмотки они не издают никаких звуков, так что процесс работы стабилизатора является абсолютно бесшумным. Скорость реакции на изменение напряжения - 20 мс. Это лучший показатель быстродействия среди стабилизаторов различных типов, быстрее невозможно.

В нашем каталоге вы сможете найти подробную техническую информацию обо всех моделях стабилизаторов напряжения «Volter». Наши специалисты с готовностью окажут квалифицированную помощь в подборе оборудования и сопутствующих товаров.

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

Разновидности

Стабилизаторы напряжения – это приборы, которые выравнивают величину напряжения питания до тех параметров, которые соответствуют стандартным значениям, а также очищают напряжение от высокочастотных помех. Вид стабилизатора определяет тип основного встроенного механизма, который выполняет функции стабилизатора.

Стабилизаторы напряжения делятся на два основных вида:

1. Накапливающие.
2. Корректирующие.

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

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

Они в свою очередь разделяются на несколько видов:

• Релейные.
• Электронные (тиристорные).
• Феррорезонансные.
• Электромеханические.
• Инверторные.
• Линейные.

Конструктивные особенности и работа

Корректирующий тип стабилизаторов стал наиболее популярным в быту.

Релейные стабилизаторы напряжения

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

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

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

Электронные стабилизаторы напряжения

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

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

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

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

Феррорезонансные

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

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

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

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

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

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

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

Электромеханические стабилизаторы напряжения

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

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

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

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

Инверторные стабилизаторы напряжения

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

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

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

Линейные

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

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

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

На что необходимо обратить внимание при выборе стабилизатора

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

• Быстродействие (время реакции на перепады напряжения), в миллисекундах.

• Защита стабилизатора . Дорогие образцы приборов чаще всего оснащены защитными системами, которые предохраняют стабилизатор от коротких замыканий, резких изменений напряжения и других отрицательных явлений.
• Габаритные размеры прибора и его шумность при функционировании.
• Стоимость . Профессионалы не рекомендуют покупать дешевые китайские подделки, так как не стоит экономить на качестве стабилизатора. Качественный прибор не должен стоить дешево. Лучше приобрести отечественную модель, или прибор европейского производства.
• Гарантийный срок играет большую роль при выборе любого устройства. Если прибор китайский, то вряд ли на него будет какая-то гарантия. Стабилизаторы, приобретенные в специализированных торговых точках можно за время гарантийного периода бесплатно обменять при возникновении неисправности или обнаружения брака.

Наибольшую трудность обычно вызывает при выборе прибора его мощность. Кроме активной составляющей мощности, которую расходуют бытовые устройства, некоторые из них обладают . Она появляется при наличии (если в устройстве имеется мощный электрический мотор). При его запуске ток повышается в несколько раз. Если выбрать стабилизатор без учета этой реактивной составляющей мощности, то он может не справиться с высокой нагрузкой при запуске устройства, имеющего электродвигатель.

Другим фактором, который значительно влияет на выбор стабилизатора, является коэффициент трансформации, который равен нулю, если стабилизатор функционирует в идеальных условиях. То есть, на вход поступает ровно 220 вольт, и выходит точно такая же величина к потребителю. А если стабилизатору приходится выравнивать напряжение, то мощность снижается.

В нашей стране наверно не найдется ни одного человека, который так или иначе не сталкивался бы с перебоями в подаче электроэнергии. И если мигание лампочек еще можно как-то пережить, то выход из строя того же телевизора, стиральной машины или компьютера станет существенным ударом по бюджету. Тем более, что почти вся современная бытовая техника импортного производства, а они могут быть и уязвимыми к такому качеству электричества, которое есть в нашей стране, где скачки напряжения в диапазоне до 10% считаюсь вполне нормальными.

У большинства возникает резонный вопрос — каким образом изменить сложившуюся ситуацию и защитить себя от данных рисков? Ответ прост — необходимо приобрести напряжения, на основании мощности тех электрических приборов, которые будут подключаться в сеть в условиях городской квартиры. Однако, тут уже возникает следующий вопрос — как выбрать стабилизатор напряжения, чтобы эта покупка не была пустой средств? Чтобы в этом разобраться, необходимо рассмотреть все типы данных устройств, их основные преимущества и недостатки .

Только после такого детального рассмотрения, можно отправляться в магазин за стабилизатором, не боясь приобрести неподходящий товар.

Стабилизатор напряжения представляет собой прибор, который преобразовывает электроэнергию , а на выходящее из данного устройства напряжение соответствует тем параметрам, которые были заданы ранее, вне зависимости от частоты и мощности колебаний в сети.

На сегодняшний момент, существует два основных вида стабилизаторов напряжения — накапливающие и корректирующие . Что касается первого типа, то такие устройства практически перестали использоваться в наше время, потому что они довольно громоздкие по своим габаритам. Да и раньше они применялись исключительно в промышленной сфере, но никак не в условиях обычной квартиры. Принцип его работы сводился к следующему — электрическая энергия поступает на двигатель, в результате чего происходит раскачивание маятника, находящегося в конструкции.

Что касается корректирующих стабилизаторов напряжения, то здесь энергия поступает к самому генератору, в результате чего и вырабатывается стабильное напряжение. К подобным устройствам относятся феррорезонансные стабилизаторы, которые довольно широко применялись в советское время для подключения телевизора к сети. Кроме того, в данный список можно также включить инверторные стабилизаторы и — источники бесперебойного питания. У первых электрическая энергия накапливается в специальных конденсаторах, а в ИБП используется аккумуляторная батарея.

Именно корректирующие стабилизаторы напряжения и заслуживают нашего внимания, потому что они наиболее распространены на российском рынке.

К тому же, это будет идеальным вариантом именно для бытовых нужд, поэтому рассмотрим данную категорию устройств более предметно.

Существует несколько основных видов корректирующих стабилизаторов:

• 
  Релейные стабилизаторы напряжения. Данный вид устройств считается наиболее оптимальным для установки на даче и в загородном доме. Принцип работы заключается в следующем — силовое реле в автоматическом режиме переключает обмотки на трансформаторе. При этом, напряжение, которое будет на выходе, измеряется ступенчато. Соответственно, сам процесс стабилизации будет зависеть от количества ключей и ступеней. К основным преимуществам данного вида можно отнести его небольшие габариты, относительно невысокую стоимость, простоту в обслуживании и довольно надежную защиту различных электрических приборов от скачков напряжения. Минусы этого устройства — постепенный износ реле, а также большие погрешности в показателях выходного напряжения.
• Электронные стабилизаторы напряжения. Данная категория включает в себя два вида — тиристорные и симисторные агрегаты. Данные стабилизаторы напряжения считаются одними из самых долговечных, потому что коммутация между обмотками осуществляется при помощи полупроводниковых симисторов (тиристоров). Кроме того, они обладают самой быстрой реакцией на скачки напряжения — порядка 20 мсек. Немаловажным преимуществом данных стабилизаторов является тот факт, что они могут использоваться для очень широкого круга бытовых приборов — телевизора, компьютера, стиральной машины, а также для промышленных целей, котла и т.д. Многие отмечают, что данные приборы издают крайне мало шума, что очень кстати в условиях городской квартиры. Пожалуй, единственным минусом этих стабилизаторов является их цена — она очень высока, в сравнении с остальными представителями данной категории товаров.
• Электромеханические стабилизаторы напряжения. Работа данных устройств заключается в перемещении специального ползунка по трансформатору. Данные приборы обладают плавной регулировкой напряжения, но очень медленным быстродействием. Фактически, электромеханические устройства вряд ли смогут защитить от очень резких скачков напряжения, но их выручает их небольшая стоимость, поэтому их довольно часто использует на промышленном и бытовом уровне. Если наблюдается сильный скачок напряжения, то прибор попросту перестает подачу напряжения, а это недопустимо в условиях электросварки и некоторых других работах. Однако, данные устройства широко используются для телевизора, компьютера, торгового оборудования и т.д.
• 
  Инверторные стабилизаторы напряжения. Преобразование постоянного тока в переменный и наоборот осуществляется при помощи кварцевого генератора и микроконтроллера. Среди преимуществ данных устройств следует отметить достаточно небольшой шум при эксплуатации, небольшие габариты, а также достаточно широкий диапазон напряжения на входе — от 115 до 290 В. Что касается недостатков, то он, пожалуй, один, но довольно весомый — это его стоимость, которая многократно превышает прочие аналоги.
• Линейные стабилизаторы напряжения. Стабилизация тока на выходе осуществляется при помощи электромагнитного сердечника и катушки. Соответственно, если наблюдается повышенное напряжение, то данный сердечник попросту не позволяет выходному напряжению возрастать до критичных пределов. Данные приборы относятся к наиболее дешевым, поэтому их можно использовать только для отдельных бытовых устройств, но не для всех сразу.

Понравилась статья? Поделись с друзьями:

 

Twitter

Мой мир

Вконтакте

Google+

28.05.2021

Деревья и кустарники

Самое интересное:

Женские фразы, раздражающие мужчин «Кто тебя замуж возьмет, если ты не умеешь готовить?

В каких странах разрешены однополые браки?

Туманность межзвездное облако, состоящее из пыли, газа и плазмы, выделяющееся своим излучением или поглощением по сравнению с окружающей его межзвёздной