Опубликовано

Какие бывают напряжения?

Содержание

Определяем мощность

Для определения мощности нужно выяснить максимально вероятное количество одновременно работающих электроприборов. После этого сложить их Ватты вместе. Как узнать мощность потребителей мы рассказали в одной из наших статей. После того как определили суммарную нагрузку, с помощью формулы сможем вычислить полную мощность S va (вольт-амперы).

Этот параметр учитывает кроме активных потребителей электроэнергии (это ТЭН-ы в нагревателях и лампы накаливания), еще и реактивных потребителей. К ним относятся всевозможные двигатели, вентиляторы, трансформаторы, дроссели, конденсаторы в электроприборах.

Параметр S нам необходим, ведь именно его производители стабилизаторов указывают в паспортных данных своего устройства. Для того, чтобы найти S, в паспорте прибора смотрим потребление и параметр cos (φ). Если нет паспорта под рукой, можете выбрать стандартное значение из таблицы:

Если данный параметр отсутствует, берем приблизительное значение 0.7.

Также при расчете стабилизатора надобно внести запас прочности для таких устройств, которые во время запуска потребляют ток, превосходящий паспортные данные в несколько раз. Например, для того чтобы двигатель тронулся с места, в обмотках электрической машины возникает импульс тока и постепенно уменьшается до номинального, с возрастанием оборотов ротора. Кондиционеры, стиральные машины, система вентиляции, насосы, пылесосы, подъемные механизмы — все эти агрегаты имеют у себя в механизме электродвигатель.

Прикинув реальную нагрузку своих девайсов, необходимо при выборе стабилизатора для частного дома либо квартиры добавить еще около 20-30%. Так рекомендуют сами производители, поскольку при стабилизации на низком входном напряжении устройство работает в режиме, близком к экстремальному.

В большинстве случаев, опираясь на данные производителей и дистрибьюторов, для среднестатистической городской квартиры, с учетом вышеизложенного, будет достаточно устройства мощностью 7500 ВА. Для частного домовладения с договорными 15 кВт нагрузки, потребуется агрегат на 22000 ВА.

Можно существенно сэкономить на покупке стабилизатора меньшего ценового диапазона, если группу потребителей уменьшить до обоснованно нужных. Через защитное устройство подключать отдельной линией такие потребители как холодильник, компьютер, бойлер и прочее. Оставшуюся не стабилизированную линию в этом случае лучше защитить с помощью реле напряжения.

На что еще обратить внимание?

Помимо мощности, которая является одним из главных критериев выбора стабилизатора напряжения, существуют еще и дополнительные параметры, на которые нужно обратить внимание. Итак, чтобы выбрать оптимальный по цене и качеству аппарат, учитывайте следующие нюансы:

  1. Для дома, квартиры и дачи лучше всего подобрать релейный тип устройства. В крайнем случае, если ищите недорогую модель, рассматривайте электромеханические СН. Более подробно о типах стабилизаторов напряжения мы рассказывали в соответствующей статье.
  2. Входное напряжение должно соответствовать состоянию вашей электросети. Если у вас постоянно низкое напряжение в доме, нужно выбрать модель, которая работает в диапазоне от 140 Вольт. Если же наблюдается перенапряжение в сети, лучше подобрать модель, работающую при более высоком входном напряжении.
  3. Точность стабилизации должна быть как можно меньше. Этот параметр является погрешностью выходного напряжения. Оптимальным считается диапазон от 8 до 5%. Точность стабилизации более 8% является плохим показателем, которого стоит избегать. Если вы хотите выбрать стабилизатор для холодильника и прочих чувствительных приборов, советуем найти модель с точностью стабилизации в 5%.
  4. КПД или как вы понимаете эффективность работы. 90% считается хорошим показателем, хотя на рынке сейчас можно встретить множество моделей с КПД 97%.
  5. Тип установки может быть напольным или настенным. Для квартиры лучше выбрать настенный вариант монтажа, чтобы сэкономить пространство. На даче и в частном доме напольный стабилизатор не станет помехой.
  6. Защищенность корпуса от влаги, степень защиты IP может быть 20, если установка подразумевается в сухом обогреваемом помещении и IP24, если есть вероятность попадания влаги на корпус.
  7. Дополнительная безопасность. Хорошо, если стабилизатор напряжения, который вы решили выбрать, оснащен системой автоматического отключения при коротком замыкании, перегреве либо перегрузке. Также не помешает наличие дисплея, на котором будет отображать вольтаж и световая индикация вероятных ошибок в работе устройства.

Также рекомендуем изучить информацию о том, как выбрать генератор для дома и дачи! Полезные советы экспертов помогут вам подобрать подходящий вариант по цене и качеству!

Лучшие производители

Ну и конечно же немаловажно сделать правильный выбор в пользу производителя стабилизатора напряжения. От этого будет зависеть многое, начиная от качества работы и заканчивая продолжительностью службы защитного аппарата.

Итак, на сегодняшний день лучшими производителями стабилизаторов напряжения считаются:

  1. APC by Schneider Electric. Французское качество и приемлемая цена. Линейка СН от Шнайдер Электрик больше направлена на защиту отдельных чувствительных приборов, поэтому и мощность у них, как правило, 600-1500 ВА.
  2. RUCELF. Достаточно хорошее качество от отечественного производителя защитной аппаратуры. В интернет-магазинах можно найти достаточно количество недорогих, но хороших стабилизаторов, которые можно выбрать для частного дома либо квартиры.
  3. РЕСАНТА. Известная на российском рынке фирма, которая производит недорогие стабилизаторы, имеющие достаточно много положительных отзывов от покупателей. Ценовой сегмент и среднее качество сборки делают их одним из лучших вариантов при выборе для дома и дачи.
  4. Lider. Страна производитель — Россия. Фирма больше специализируется на электронных стабилизаторах напряжения. В целом качество хорошее, цены средние по рынку, модельный ряд достаточно большой, есть из чего выбрать.
  5. Энергия. Завершает наш рейтинг лучших производителей защитных устройств. Много хороших отзывов об устройствах данной фирмы. Цена и качество приемлемые. Отдельно хотелось бы обратить внимание на стильный черный цвет корпуса и наличие дисплея, на котором отображаются все важные параметры.

Помимо этих производителей, хотелось бы еще отметить, что спросом пользуются устройства от таких фирм, как Sven, IEK и Штиль, однако отзывы о данной продукции достаточно неоднозначные, поэтому мы решили не включать их в рейтинг, чтобы не вводить вас в заблуждение.

Также возможно вам будут интересны советы по выбору источника бесперебойного питания для дома!

Рейтинг моделей

Ну и последнее, о чем хотелось бы рассказать, какие модели стабилизаторов напряжения являются лучшими в 2017 году. Итак, рекомендуем выбрать один из подходящих вариантов из предоставленного ниже списка.

Для квартиры подойдет однофазный аппарат на 5-8 кВт:

  • Энергия Classic 9000;
  • SVEN AVR PRO LCD 10000;
  • RUCELF SRWII-9000-L;
  • РЕСАНТА ACH-5000/1-Ц;
  • RUCELF СтАР-10000.

На весь дом, чтобы не прогадать, лучше выбрать стабилизатор мощностью от 10 до 15 кВт:

  • RUCELF СтАР-12000;
  • РЕСАНТА LUX АСН-10000Н/1-Ц;
  • RUCELF SRFII-12000-L;
  • РЕСАНТА ACH-10000/1-Ц;
  • RUCELF SDWII-12000-L;.

Вот и все, что мы хотели рассказать о выборе стабилизатора напряжения. Напоследок рекомендуем просмотреть полезное видео по теме:

Теперь вы знаете, как выбрать стабилизатор напряжения для частного дома, квартиры и дачи. Надеемся, предоставленные рекомендации и список лучших моделей пригодились вам в выборе подходящего варианта устройства для собственных нужд!

Будет полезно прочитать:

  • Защита от перенапряжения в сети 220 и 380 В
  • Причины возникновения перепадов напряжения
  • Как выбрать электрический котел
  • Как подключить стабилизатор в доме

Инверторные стабилизаторы напряжения

О качестве отечественных сетей бытового электроснабжения, точнее, о его отсутствии, известно каждому. Всем знакомо временное потускнение освещения или, напротив, перенапряжение, заставляющее лампы накаливания светить слишком ярко. Но если замена перегоревшей лампочки не наносит существенного материального ущерба, то выход из строя дорогостоящей техники по причине скачков вольтажа в питающей сети может привести к серьезным финансовым издержкам. Для предотвращения подобных ситуаций применяют инверторные стабилизаторы напряжения, способные не только сохранять его амплитуду, но и контролировать форму.

Принцип работы инверторных стабилизаторов

Все модели подобных устройств реализуют алгоритм двойного преобразования. Последнее подразумевает поэтапную обработку входного тока. На первом этапе переменный вольтаж преобразуется в постоянный с одновременной его корректировкой по мощности. Затем из постоянного напряжения получают переменное, со строго заданными амплитудой, формой и частотой.

Отличительной чертой инверторных стабилизаторов является отсутствие трансформаторов. Это позволяет существенно снизить массу агрегата, а также избавиться от характерного для трансформаторных устройств гула.

Преимущества применения инверторных стабилизаторов напряжения

Благодаря тому, что приборы выпускаются в широком спектре мощностей и работают при значительных отклонениях входных параметров, их востребованность для различных применений предельно высока. Актуальность инверторных стабилизаторов напряжения обусловлена еще и следующими причинами:

  • высокая точность стабилизации выходного вольтажа при разбросе входного от 115 до 300 В;
  • бесшумность работы;
  • скромная масса и габариты за счет отсутствия автотрансформатора;
  • существенный КПД, достигающий 95%;
  • чувствительность прибора позволяет мгновенно сглаживать входное напряжение.

Сюда можно добавить универсальность инверторного стабилизатора напряжения. С одинаковым успехом он способен противостоять как значительным скачкам вольтажа, так и шумовым явлениям. Это позволяет применять его для любого вида нагрузок, в том числе бытовых. Эффективность стабилизации предотвратит выход из строя оборудования, вне зависимости от его назначения.

Стабилизаторы постоянного напряжения (а не тока!)

Микросхема линейного стабилизатора КР1170ЕН8

Линейный стабилизатор

Линейный стабилизатор напряжения представляет собой делитель напряжения, на вход которого подаётся входное (нестабильное) напряжение, а выходное (стабилизированное) напряжение снимается с нижнего плеча делителя. Стабилизация осуществляется путём изменения сопротивления одного из плеч делителя: сопротивление постоянно поддерживается таким, чтобы напряжение на выходе стабилизатора находилось в установленных пределах.

При большом отношении величин входного/выходного напряжений линейный стабилизатор имеет низкий КПД, так как большая часть входной мощности рассеивается в виде тепла на регулирующем элементе, мощность потерь в последовательном стабилизаторе P L {\displaystyle P_{L}} :

P L = ( U i n − U o u t ) ⋅ I o u t , {\displaystyle P_{L}=(U_{in}-U_{out})\cdot I_{out},} где U i n {\displaystyle U_{in}} — входное напряжение стабилизатора, U o u t {\displaystyle U_{out}} — выходное напряжение стабилизатора, I o u t {\displaystyle I_{out}} — выходной ток стабилизатора.

Поэтому регулирующий элемент в стабилизаторах такого типа и повышенной мощности должен рассеивать значительную мощность, то есть должен быть установлен на радиатор нужной площади.

Преимущество линейного стабилизатора — простота, отсутствие помех и небольшое количество используемых электронных компонентов.

В зависимости от включения элемента с изменяемым сопротивлением линейные стабилизаторы классифицируются на два типа:

  • Последовательный: регулирующий элемент включен последовательно с нагрузкой.
  • Параллельный: регулирующий элемент включен параллельно нагрузке.

В зависимости от способа стабилизации:

  • Параметрический: в таком стабилизаторе используется участок ВАХ прибора, где дифференциальное сопротивление прибора мало в широко диапазоне изменения токов, протекающих через прибор.
  • Компенсационный: имеет обратную связь. В нём напряжение на выходе стабилизатора сравнивается с эталонным, из разницы между ними формируется управляющий сигнал для регулирующего элемента.

Параллельный параметрический стабилизатор на полупроводниковом стабилитроне

В этой схеме может быть применён как полупроводниковый стабилитрон, так и газоразрядный стабилитрон тлеющего разряда.

Простейшая схема параметрического стабилизатора

Такие стабилизаторы применяется для стабилизации напряжения схем с малым потребляемым током, так как для стабилизации напряжения ток через стабилитрон D 1 {\displaystyle D1} должен в несколько раз (3 — 10) превышать ток потребления от стабилизатора в присоединённой нагрузке R L {\displaystyle R_{L}} . Обычно такая схема линейного стабилизатора применяется в качестве источника опорного напряжения в более сложных схемах регулирующих стабилизаторов.

Для снижения нестабильности выходного напряжения, вызванной изменениями входного напряжения, вместо резистора R V {\displaystyle R_{V}} включают двухполюсник с высоком дифференциальным сопротивлением на участке ВАХ в диапазоне рабочих токов, работающий как источника тока. Однако эта мера не уменьшает нестабильность выходного напряжения, вызванную изменением сопротивления нагрузки.

Последовательный стабилизатор на биполярном транзисторе

Последовательный стабилизатор с эмиттерным повторителем. Стрелки направлены в сторону увеличения электрического потенциала.

В этой схеме напряжение на базе регулирующего транзистора равно напряжению на стабилитроне U z {\displaystyle U_{z}} и выходное напряжение будет: U o u t = U z − U b e , {\displaystyle U_{out}=U_{z}-U_{be},\ } U b e {\displaystyle U_{be}} — напряжение между базой и эмиттером транзистора. Так как U b e {\displaystyle U_{be}} мало зависит от тока эмиттера, — выходного тока стабилизатора, и невелико (0,4 В для германиевых транзисторов и 0,6—0,65 В для кремниевых транзисторов) приведённая схема осуществляет стабилизацию напряжения.

Фактически схема представляет собой рассмотренный выше параллельный параметрический стабилизатор на стабилитроне, подключённый ко входу эмиттерного повторителя. В нём нет контура авторегулирования, обеспечивающего практически полную компенсацию изменений выходного напряжения и изменений выходного тока.

Выходное напряжение меньше напряжения стабилизации стабилитрона на величину U b e {\displaystyle U_{be}} , которая мало зависит от величины тока, протекающего через транзистор. Некоторая зависимость U b e {\displaystyle U_{be}} от величины тока и температуры ухудшает стабильность выходного напряжения, по сравнению с параллельным параметрическим стабилизатором на стабилитроне.

Эмиттерный повторитель здесь является усилителем тока и позволяет увеличить максимальный выходной ток стабилизатора, по сравнению с параллельным параметрическим стабилизатором на стабилитроне, в B s t {\displaystyle B_{st}} раз, B s t {\displaystyle B_{st}} — статический коэффициент передачи тока транзистора в режиме с общим коллектором. Так как B s t {\displaystyle B_{st}} в несколько десятков раз больше 1, малый ток, отбираемый от параметрического стабилизатора усиливается в B s t {\displaystyle B_{st}} раз. Если такого усиления тока недостаточно для обеспечения заданного выходного тока, то применяют составной транзистор, например, пару Дарлингтона.

При очень малом токе нагрузки, порядка единиц — десятков мкА, выходное напряжение такого стабилизатора (напряжение холостого хода) возрастает на примерно 0,6 В, так как U b e {\displaystyle U_{be}} при таких токах становится близким к нулю. В некоторых применениях это нежелательно, тогда к выходу стабилизатора подключают дополнительный нагрузочный резистор, обеспечивающий в любом случае минимальный ток нагрузки стабилизатора в несколько миллиампер.

Последовательный компенсационный стабилизатор с контуром авторегулирования

Последовательный компенсационный стабилизатор с применением операционного усилителя

В таких стабилизаторах выходное напряжение сравнивается с опорным напряжением, разность этих напряжения усиливается усилителем сигнала рассогласования, выход усилителя сигнала рассогласования управляет регулирующим элементом.

В качестве примера приведена схема на рисунке. Часть выходного напряжения U o u t {\displaystyle U_{out}} , снимаемая с резистивного делителя напряжения, состоящего из потенциометра R 2 {\displaystyle R2} и постоянных резисторов R 1 , R 3 {\displaystyle R1,\ R3} сравнивается с опорным напряжением U z {\displaystyle U_{z}} от параметрического стабилизатора — стабилитрона D 1 {\displaystyle D1} . Разность этих напряжений усиливается дифференциальным усилителем на операционном усилителе (ОУ) U 1 {\displaystyle U1} , выход которого изменяет базовый ток транзистора, включенного по схеме эмиттерного повторителя.

В этой схеме имеется контур авторегулирования, — петля отрицательной обратной связи. Если выходное напряжение меньше заданного, то через обратную связь регулирующий транзистор открывается больше, если выходное напряжения больше заданного, — то наоборот.

Для устойчивости контура авторегулирования петлевой сдвиг фазы должен быть близок к 180°. Так как часть выходного напряжения U o u t {\displaystyle U_{out}} подаётся на инвертирующий вход операционного усилителя U 1 {\displaystyle U1} , сдвигающего фазу на 180°, а регулирующий транзистор включен по схеме эмиттерного повторителя, который при низких частотах фазу не сдвигает, это обеспечивает устойчивость контура авторегулирования, так как петлевой сдвиг фазы близок к 180°.

Опорное напряжение U z {\displaystyle Uz} зависит от величины тока, протекающего через стабилитрон. Основной источник нестабильности опорного напряжения — изменения входного напряжения, так как при таких изменениях изменяется ток стабилитрона. Для стабилизации тока при изменениях U i n {\displaystyle U_{in}} вместо резистора R V {\displaystyle R_{V}} иногда включают источник тока.

В этом стабилизаторе ОУ включён по схеме неинвертирующего усилителя (с эмиттерным повторителем, для увеличения выходного тока). Соотношение сопротивлений резисторов в цепи обратной связи задают его коэффициент усиления, определяющий во сколько раз выходное напряжение будет выше входного (то есть опорного, поданного на неинвертирующий вход ОУ). Поскольку коэффициент усиления неинвертирующего усилителя всегда больше единицы, величина опорного напряжения U z {\displaystyle U_{z}} (напряжение стабилизации стабилитрона) должна быть выбрана меньше, чем U o u t {\displaystyle U_{out}} , либо опорное напряжение снимают с резистивного делителя, подключённого к стабилитрону.

Нестабильность выходного напряжения такого стабилизатора практически полностью определяется нестабильностью опорного напряжения, так как за счёт большого коэффициента усиления современных ОУ, достигающих 105…106, остальные источники нестабильности выходного напряжения оказываются скомпенсированными.

Параметры такого стабилизатора оказались подходящими для многих практических нужд. Поэтому уже почти полвека выпускаются, и на сегодня имеют широчайшее применение, такие стабилизаторы в интегральном исполнении: КР142ЕН5А, 7805 и мн. др.

Импульсный стабилизатор

Основная статья: Импульсный стабилизатор напряжения

В импульсном стабилизаторе напряжение от нестабилизированного внешнего источника подаётся на накопитель энергии (обычно конденсатор или дроссель) короткими импульсами формируемыми посредством электронного ключа. Во время замкнутого состояния ключа в накопителе запасается энергия, которая затем передается в нагрузку. Применение в качестве накопительного элемента дросселя позволяет изменять выходное напряжение стабилизатора относительно входного без использования трансформаторов: увеличивать, снижать или инвертировать. Стабилизация осуществляется должным управлением длительностью импульсов и пауз между ними с помощью широтно-импульсной модуляции, частотно-импульсной модуляции или их комбинации.

Импульсный стабилизатор по сравнению с линейным обладает значительно более высоким КПД, так как регулирующий элемент работает в ключевом режиме. Недостатки импульсного стабилизатора — импульсные помехи в выходном напряжении и относительная сложность.

В отличие от линейного стабилизатора, импульсный стабилизатор может преобразовывать входное напряжение произвольным образом, зависящим от схемы стабилизатора и режима управления его ключами:

  • Понижающий стабилизатор: выходное стабилизированное напряжение всегда ниже входного и имеет ту же полярность.
  • Повышающий стабилизатор: выходное стабилизированное напряжение всегда выше входного и имеет ту же полярность.
  • Повышающе-понижающий стабилизатор: выходное напряжение в зависимости от режима управления ключами может быть как выше, так и ниже входного и имеет ту же полярность. Такой стабилизатор применяется в случаях, когда входное напряжение может отличаться от выходного напряжения в любую сторону.
  • Инвертирующий стабилизатор: выходное стабилизированное напряжение имеет обратную полярность относительно входного, абсолютное значение входного напряжения может быть любым.
  • Универсальный — выполняющий все функции перечисленных.

Стабилизаторы переменного напряжения

Основная статья: Стабилизаторы переменного напряжения

Подразделяются на два основных вида

1) Однофазные стабилизаторы напряжения на 220-230 вольт- предназначение, бытовые, офисные и промышленные нагрузки небольших мощностей.

2) Трехфазные стабилизаторы напряжения на 380-400 вольт- предназначение, промышленные нагрузки средних и больших мощностей.

Феррорезонансные стабилизаторы

Феррорезонансный стабилизатор для питания цветных ламповых телевизоров, СССР, 1970-е — 1980-е гг.

Во времена СССР получили широкое распространение бытовые феррорезонансные стабилизаторы напряжения. Обычно их использовали для питания телевизоров. В телевизорах первых поколений применялись сетевые блоки питания с линейными стабилизаторами напряжения (а некоторые цепи телевизора, например, цепи анодного напряжения и накала электровакуумных приборов питались нестабилизированным напряжением), что при суточных колебаниях и резких скачках сетевого напряжения, особенно в сельской местности, приводило к ухудшению качества изображения и требовало предварительной стабилизации переменного сетевого напряжения.

С появлением телевизоров более поздних поколений, например, 4УПИЦТ и УСЦТ, имевших импульсные блоки питания, исчезла необходимость во внешней дополнительной стабилизации напряжения сети.

Феррорезонансный стабилизатор состоит из двух дросселей: с ненасыщаемым сердечником (имеющим магнитный зазор) и насыщенным, а также конденсатора. Особенность насыщенного дросселя в том, что напряжение на нём мало изменяется при изменении тока через него, так как его ферромагнитный сердечник периодически насыщается. Подбором параметров дросселей и конденсаторов можно обеспечить стабилизацию напряжения при изменении входного напряжения в достаточно широких пределах. Недостатком таких стабилизаторов является чувствительность к частоте напряжения в питающей сети. Незначительное отклонение частоты питающей сети существенно влияет на выходное напряжение феррорезонансного стабилизатора.

Современные стабилизаторы

В настоящее время основными типами стабилизаторов являются:

  • электродинамические
  • с электромеханическим сервоприводом регулирующего элемента, например, автотрансформатора
  • феррорезонансные
  • электронные разных типов
    • ступенчатые (силовые электронные ключи, симисторные, тиристорные)
    • ступенчатые релейные (силовые релейные ключи)
    • компенсационные (электронные плавные)
    • комбинированные (гибридные)

Промышленностью производятся разнообразные модели с входным напряжением однофазной сети, (220/230 В), так и трёхфазной (380/400 В) исполнении, с выходной мощностью их от нескольких единиц ватт до нескольких мегаватт. Трёхфазные модели выпускаются двух модификаций: с независимой регулировкой по каждой фазе или с регулировкой по среднефазному напряжению на входе стабилизатора.

Выпускаемые модели также различаются по допустимому диапазону изменения входного напряжения, который может быть, например, таким: ±15 %, ±20 %, ±25 %, ±30 %, ±50 %,−25 %/+15 %, −35 %/+15 % или −45 %/+15 %. Чем шире диапазон (особенно в сторону снижения входного напряжения), тем больше габариты стабилизатора и выше его стоимость при той же выходной мощности. В настоящее время существуют модели стабилизаторов напряжения с нижним допустимым входным напряжением 90 вольт.

Важной характеристикой стабилизатора напряжения является его быстродействие, — скорость отклика на возмущение. Чем выше быстродействие, тем быстрее стабилизатор отреагирует на изменения входного напряжения. Быстродействие определяется как промежуток времени, за которое стабилизатор способен изменить выходное напряжение на один вольт. У разного типа стабилизаторов разная скорость быстродействия. —>

Важным параметром является точность стабилизации выходного напряжения стабилизатора переменного сетевого напряжения. Согласно ГОСТ 13109-97 предельно допустимо отклонение выходного напряжения на ±10 % от номинального. Точность стабилизации современных стабилизаторов напряжения колеблется в диапазоне от 0,5 % до 8 %.

Точности в 8 % вполне хватает для обеспечения исправной работы подавляющего большинства современной бытовых и промышленных электротехнических устройств со встроенными инверторными и импульсными блоками питания. Так как мощность оборудования напрямую зависит от напряжения, то для обеспечения корректной (заявленной производителем) работы с прогнозируемым результатом и расходом электроэнергии необходимо точное напряжения (0,5-1 %). Более жесткие требования (точность стабилизации лучше 1 %) предъявляются для питания сложного оборудования (медицинское, высокотехнологичное и подобное). Важным потребительским параметром является способность стабилизатора отдавать номинальную мощность во всем диапазоне входного напряжения, но не все стабилизаторы обладают таким свойством.

КПД сервоприводных стабилизаторов большой мощности более 98 %, а электронных большой мощности — 96 %.

> См. также

  • Микросхемы серии 78xx — серия распространённых линейных стабилизаторов
  • Регулятор мощности
  • Инверторы напряжения

Плюсы и минусы электромеханического стабилизатора напряжения

ПЛЮСЫ

— Невысокая стоимость

Сервоприводные модели одни из самых доступных видов стабилизаторов из существующих, в частности благодаря простоте своей конструкции. Обычно, они продаются по цене лишь не на много более высокой, чем релейные стабилизаторы, при этом обладают рядом недостижимых для релейных моделей характеристик.

— Высокая точность стабилизации

Благодаря тому, что механический стабилизатор не имеет фиксированных отводов от автотрансформатора, а может сам формировать нужное количество витков обмотки и соответственно достаточно гибко изменять коэффициент трансформации, точность стабилизации получатся очень высокой.

— Плавная стабилизация

Так как изменение положения подвижного контакта производится с помощью сервопривода, который плавно перемещает его по обмотке регулируемого автотрансформатора — не происходит резких скачков напряжения и даже кратковременного обрыва контакта, чего очень боятся чувствительные электронные компоненты электрооборудования.

— Устойчивость к кратковременным перегрузкам

Конструкция механического стабилизатора позволяет ему кратковременно выдерживать скачки напряжения в сети, даже если оно увеличивается в два раза относительно номинального.

— Устойчив к помехам в напряжении, частоте и форме тока

Использование автотрансформатора, как основного элемента стабилизации напряжения, позволяет не бояться изменений частоты и формы тока.

— Компактность

Минимальное количество используемых в механическом стабилизаторе компонентов, позволяет сделать его достаточно компактным. Его размер формируется в большей степени из размера регулируемого автотрансформатора.

— Высокий коэффициент полезного действия (КПД)

На некоторых форумах и информационых ресурсах, рассказывающих о электромеханических стабилизаторах, встречается мнение, что они имеют низкий КПД, но это не так. Практически все виды стабилизаторов в основе которых лежит автотрансформатор: релейные, механические, теристорные, симисторные, гибридные, имеют достаточно высокий КПД, 94-98%.

МИНУСЫ

— Наличие движущихся деталей

Самым слабым узлом электромеханического стабилизатора является именно механизм перемещения контакта по обмотке, он очень чувствителен к загрязнениям и пыли, да и просто подвижные детали имеют наибольший естественный износ при работе. Данный недостаток автоматически порождает следующий.

— Необходимости регулярного технического обслуживания

Наличие движущихся деталей вынуждает периодически обслуживать сервоприводные стабилизаторы — чистить их, менять щетки и т.д. Отнести данные стабилизаторы к устройствам — купил, установил и забыл нельзя, они периодически требуют внимания к себе.

— Шумность

Передвижение щеток и работа сервопривода создают определенный шум, он не такой навязчивый и громкий как, например, щелчки при переключении релейного стабилизатора, но всё же ощутимый и создаёт некоторый дискомфорт, когда стабилизатор находится с вами в одной комнате.

— Скорость реагирования

Одним из самых значимых недостатков механических стабилизаторов является низкая скорость реагирования на изменения напряжение. Это и неудивительно, ведь сервопривод не может моментально передвинуть токосниматель по обмотке, на это ему требуется определенное время, у многих моделей изменение напряжения происходит всего по 10-15 вольт в секунду. Таким образом, если произойдет резкое падение входного напряжение сразу на 60 вольт, стабилизатор нормализуют его лишь через 4-6 секунд, всё это время электрооборудование будет работать при низком напряжении.

— Ограниченный диапазон рабочих температур

В среднем, рабочий диапазон сервоприводных стабилизаторов лежит в пределе -5 до +40 градусов. Таким образом количество мест, где возможно их применение или установка значительно ограничено.

— Боязнь пыли

Наличие подвижного токоснимателя и электродвигателя делают механический стабилизатор очень чувствительным к попаданию внутри него пыли, которая значительно увеличивает вероятность поломки. Из-за этого, например, нельзя устанавливать сервоприводные стабилизаторы на производстве, в цеху.

Где чаще всего используется электромехнический стабилизатор

Из всех перечисленных сильных и слабых сторон механического стабилизатора, чаще всего его выбирают именно из-за его высокой точности стабилизации при низкой цене. Одним же из ключевых недостатков, который вынуждает потребителей выбирать модели другого типа, является низкая скорость стабилизации.

Таким образом, чаще всего сервоприводный стабилизатор покупают тогда, когда требуется именно точность нормализации, а скорость не так важна.

Так, например, если у вас в квартире или на даче, стабильно низкое или высокое напряжение, при этом не бывает резких скачков или падений, а если и происходят изменения, то они достаточно плавные – вы смело можете брать электромеханический стабилизатор, он с высокой точностью выровняет входящее напряжение и ваше электрооборудование будет работать в максимально комфортных условиях.

Это особенно важно чувствительным к качеству напряжения в сети устройствам, например, измерительному оборудованию, лампам освещения, электроприборам в которых установлены электромоторы или происходит нагрев, циркуляционным насосам, холодильникам, стиральным машинам, электроинструменту и многим другим.

Так например стабилизаторы другого типа — релейные, имеют точность всего 8%, и даже при входящем напряжении в 205 Вольт передают его без изменений потребителям, которые нередко не рассчитаны на работу в таком режиме. Поэтому, если у вас в сети нет резких скачков или падений напряжения, оно постоянно низкое или высокое, стоит присмотреться к электромеханическим стабилизаторам, пусть они несколько дороже, но это с лихвой покрывает точность стабилизации.

Примеры удачных моделей электромеханических стабилизаторов

Если вы решили приобрести именно сервоприводный стабилизатор , для вас я, как обычно, выкладываю небольшой список удачных, на мой взгляд, моделей электромеханических стабилизаторов напряжения, которые я советую покупать своим клиентам. При этом я опираюсь как на собственный опыт, так и на мнение своих коллег, поставщиков и нередко читаю анонсы, обзоры и просто отзовы на форумах об этом оборудовании. В своих ценовых нишах они практически не имеют конкурентов, при этом доступны для покупки практически в любом уголке страны.

1. РЕСАНТА АСН-5000/1-ЭМ (~8900 рублей)

Ресанта один из самых распространенных на рынке и популярных у потребителя стабилизаторов напряжения. Производится в Китае. Подброее о его характеристиках и актуальной стоимости вы можете узнать по ссылке ниже.

2. ЭНЕРГИЯ NEW LINE 5000 (~7800 рублей)

Российский электромеханический стабилизатор ЭНЕРГИЯ NEW LINE 5000, славится своей надежностью и неприхотливостью. Развитая диллерская сеть и сервисное обслуживаение.

3. Rucelf SDW.II-6000 (~12200 рублей)

Ну и конечно же стоит отметить Rucelf SDW.II-6000. Данный производитель, думаю, не требует представления, Rucelf выбирают за его надежность, точность и высокое качество.

Мотор для стабилизатора напряжения

Мотор редуктор, (сервопривод) ZUENG 38ZY25 DC12V для ремонта электромеханического стабилизатора сетевого напряжения марок: Энергия, Ресанта, Кварц, Руселф, Сассин, Вото, Висли, Штиль. Подходит на все однофазные модели на 8, 10, 12, 15.Квт, и трехфазные, даже если Ваш не так выглядит, но закреплен внутри трансформатора.

В конструкции стабилизатора есть привод, который производит плавное перемещение щетки токосъемника по обмоткам трансформатора, отключая и подключая обмотки в устройстве, выравнивая напряжение. Сервопривод щетки состоит из редуктора, на котором располагается щетка и мотора 12 вольт. По команде с платы управления на мотор, происходит движение щетки.

После замены сервопривода, надо отполировать и выровнять мелкой наждачной №0, обмотав ее вокруг твердого и ровного предмета для жесткости, прогары и неровности на токосъемнике, обмотках ЛАТРа.Убедитесь, что щетка идет ровно и плавно по всей поверхности без зацепов, при необходимости отъюстируйте щетку стабилизатора в горизонтальной и вертикальной плоскости. Не прижимайте ее сильно в обмоткам: можно перегрузить моторчик.
Как проверить моторчик на стабилизатор напряжения:
Отсоедините моторчик от редуктора и проверьте его, подав напряжение 1.5 вольта, он должен медленно вращаться в обе стороны и потреблять не значительный ток. Можно использовать разные на вид но, взаимозаменяемые между собой мотор редукторы в ремонте стабилизаторов напряжения. Заменить мотор на стабилизаторе напряжения двигателем от автомагнитолы нежелательно, после удаления платы стабилизации он становится выше по оборотам и слабей по моменту, щетка будет быстрей изнашиваться, а в некоторых случаях он не сможет тронуться. У нас можно приобрести отдельно такой мотор (12в 2400 об/мин) если Вы не хотите менять целиком мотор редуктор.
Размеры привода щетки:

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *