Sfera-perm.ru

Сфера Пермь
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Какие бывают стабилизаторы тока

Как правильно подобрать стабилизатор напряжения?

Выбор необходимой мощности

Главной характеристикой, на которую, прежде всего, следует ориентироваться при выборе той или иной модели стабилизатора напряжения является мощность подключаемой к нему нагрузки. Поэтому первым делом определяем суммарную мощность всех потребителей в Ваттах (Вт), которые требуют одновременного снабжения электроэнергией. Типичные значения мощностей наиболее часто используемых бытовых и производственных электроприборов, а также электроинструмента приведены ниже в таблице.

Таблица 1. Пределы значений мощности для стандартных бытовых и промышленных электроприборов

Выбор типа стабилизатора

Тип стабилизатора определяется в зависимости от интенсивности перепадов в сети и наличии высокоточной техники у потребителя. Выделяют стабилизаторы напряжения 3 основных типов: релейные симисторные и сервоприводные.

Релейные. Способ регулирования напряжения – ступенчатый. Для переключения обмоток автотрансформатора используются силовые электромеханические реле.

Преимущества: высокая надежность (за счет простоты конструкции), низкая стоимость, широкий диапазон значений входных напряжений, не вносят искажений в форму выходного напряжения, хорошее время реагирования (около 30мс), не требуют технического обслуживания.

Недостатки: износ контактов реле, скорость которого напрямую зависит от интенсивности перепадов напряжения в сети, ограниченный модельный ряд устройств, связанный с габаритными размерами самого реле и величиной коммутирующего тока, а также возможность появления такого явления как «залипание», искрение и обгорание контактов.

Симисторные. Принцип напряжения – ступенчатый. Принцип работы аналогичен релейным моделям, только вместо реле для коммутации обмоток трансформатора используют симисторные ключи.

Преимущества:высокая скорость реакции на входные колебания (до 20 мс), бесшумная работа, компактные габариты, широкий модельный ряд, высокая перегрузочная способность, не требуют облуживания, меньший износ внутренних деталей.

Недостатки: высокая цена, необходимость использования схемы принудительного охлаждения силовых ключей, использование вентилятора, создающего дополнительный шум и засасывающего внутрь прибора пыль, плохая защищенность (с электрической точки зрения) выходных каскадов.

Сервоприводные (электромеханические). Принцип работы – непрерывный. Корректируют напряжение при помощи автотрансформатора (ЛАТРа) и серводвигателя (выполняющего позиционирование щеток ЛАТРа) с системой его управления.

Преимущества:высокая точность (до 3%) и плавность регулирования, относительно невысокая стоимость.

Недостатки:низкое быстродействие, износ щеток, приводящий к искрению и плохому контакту, а также шумная работа.

Электромеханические модели не подойдут для использования в сетях с сильными и резкими перепадами, их основная область применения – это защита высокоточной техники. Релейные и симисторные приборы лучше использовать там где часто возникают значительные скачки напряжения, а точность стабилизации не является основным фактором.

Выбор требуемого количества фаз

Здесь может быть всего два варианта – к вашему дому, офису, либо любому другому объекту поводится однофазная сеть (220В), либо трехфазная (380 В). В первом случае выбор очевиден – необходима однофазная модель. Если же сеть в помещении трехфазная и имеется хотя бы один трехфазный электропотребитель, то необходима установка трехфазного прибора. При условии наличия только однофазной нагрузки можно и даже более рационально обойтись приобретением трех однофазных стабилизаторов. В таком случае вы не только сэкономите средства при покупке, но и избегаете еще одной неприятной особенности, присущей трехфазным моделям – это отключение всего прибора в случае исчезновения питания по различным причинам в одной из фаз.

При выборе необходимой точности стабилизации необходимо изучить требования, предъявляемые производителем вашей аппаратуры к параметрам электропитания. Данную информацию можно почерпнуть в технической документации. Точная и высокочувствительная аппаратура, такая как сложная медицинская техника, а также осветительные приборы (прожекторы, люстры, софиты и т.д.) не допускают больших отклонений от номинальных характеристик питания, а поэтому требуют стабилизатора с точностью стабилизации не более 3%. С повышением указанного параметра снижается разброс значений выходного напряжения, что особенно четко отражается на работе осветительной техники – уменьшаются видимые колебания интенсивности света, которые наблюдаются при резких изменениях входного напряжения. Для стабилизации электропитания большинства бытовой аппаратуры зачастую достаточно устройства с точностью в 5-7%.

Читайте так же:
Стабилизатор тока для лабораторного блока питания

Диапазон входных напряжений

Чтобы правильно определиться с этим параметром следует сделать измерения напряжения в питающей сети, как линейных, так и фазных и, желательно, несколько раз на протяжении суток в течение нескольких дней. После того, как вы определили максимальный разброс напряжения в электрической сети, в которой необходима стабилизация необходимо ориентироваться на модели, у которых диапазон входных параметров шире полученных значений. Если амплитуда перепадов неизвестна, то нужно брать с запасом.

Время стабилизации напряжения

Данная характеристика отражает время реакции прибора на изменения величины напряжения в сети. В том случае, если время, затрачиваемое на стабилизацию входных параметров достаточно велико (на уровне 1,5-2 секунд), то стабилизатор может попросту не успеть выполнить свою основную функцию – откорректировать напряжение до необходимого уровня, вследствие чего на подключенную нагрузку будет подан сигнал недопустимым по величине вольтажом (чем очень часто грешат стабилизаторы электромеханического типа). Быстродействующие стабилизаторы особенно востребованы там, где имеется большое количество осветительных приборов (скорость реакции не более 0,02 секунды), чувствительной электроники и часто выполняют сварочные работы. В остальных случаях может подойти и менее быстродействующий агрегат, хотя специалисты все же советуют по возможности выбирать модели с меньшим временем стабилизации.

Как быть если заданным критериям удовлетворяют модели различных марок?

В изложенной инструкции приведены основные параметры и характеристики выбора стабилизаторов напряжения, при этом следует помнить, что различные модели отдельных вендоров могут отличаться еще целым рядом показателей, конструктивными особенностями, набором функций, степенью защищённости, которые также следует брать во внимание с учетом особенностей и условий будущей эксплуатации. Поэтому перед тем как сделать окончательный выбор лучше всего получить квалифицированную консультацию у специалиста нашей компании. Наши сотрудники всегда с пониманием отнесутся к вашей проблеме и дадут индивидуальные рекомендации.

И помните, что напряжение в питающей сети может колебаться от предельно допустимого значения до минимального и максимального в течение неопределенного периода времени и безотказное функционирование вашей техники в таком случае при отсутствии стабилизатора напряжения является лишь вопросом времени и везения.

18 лучших стабилизаторов напряжения

*Обзор лучших по мнению редакции expertology.ru. О критериях отбора. Данный материал носит субъективный характер, не является рекламой и не служит руководством к покупке. Перед покупкой необходима консультация со специалистом.

В каждом доме или квартире можно насчитать десятки электроприборов. И если одни из них неприхотливы к качеству электроэнергии, то другие боятся сильных колебаний напряжения. Чтобы дорогостоящие холодильники, компьютеры или газовые котлы не выходили из строя, домовладельцы приобретают стабилизаторы напряжения. Однако не все имеющиеся в торговой сети модели способны решить проблему нестабильной электроэнергии. Сегодня потребителю предлагаются разные конструкции, отличаются изделия по мощности и цене. При подборе оптимального устройства для дома эксперты рекомендуют обратить внимание на несколько параметров.

  1. Тип. Конструктивно стабилизаторы бывают релейного типа, электромеханические, гибридные, электронные. У каждого из них есть свои достоинства и ограничения. О них следует знать, чтобы не разочароваться во время работы.
  2. Перед походом в магазин полезно узнать пиковые значения напряжения в вашей однофазной сети. Обычно наблюдается понижение до 90. 140 В, но иногда случаются и всплески до 270 В. Вот в таком диапазоне входных напряжений стабилизатор должен успешно работать.
  3. Нагрузка. Обязательно следует подсчитать, какую нагрузку будет испытывать стабилизатор. Для этого следует суммировать мощности холодильника, телевизора, компьютера, газового котла и другого чувствительного к перепадам напряжения электрооборудования. Желательно, чтобы активная мощность стабилизатора превышала полученное значение на 20%. Например, для компьютера и телевизора будет достаточно мощности устройства 500-1000 Вт.
  4. КПД. Стабилизатор напряжения потребляет электрическую энергию, поэтому важным показателем будет КПД. Чем он выше, тем эффективнее будет работать устройство и меньше будут потери электричества.
  5. Точность. Нередко у пользователей встречается электрическое оборудование, требовательное к стабильности напряжения. В этом случае специалисты советуют обратить внимание на точность стабилизации. Эта величина обозначает погрешность, с которой будет выходить из стабилизатора напряжение. Нормативными документами этот показатель ограничен 8%, но лучше выбирать модели с точностью ниже 5%.
  6. Шум. При подключении стабилизатора к холодильнику или газовому котлу подразумевается круглосуточная работа устройства. Нередко на первое место выходит бесшумная работа, особенно когда аппарат будет находиться рядом с детской или спальней.
  7. Хоть стабилизатор считается стационарным прибором, но громоздкие и тяжелые изделия нередко доставляют пользователям много хлопот. Если уж не получается спрятать его за штору, то тогда придется подбирать модель с учетом внешнего вида.
Читайте так же:
Выходной ток 555 таймера

В наш рейтинг попали 18 лучших стабилизаторов напряжения. При определении победителей были учтены мнения экспертов и отзывы потребителей.

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.

Содержание:

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.

Читайте так же:
Ток холостого хода стабилизаторов напряжения

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.

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.

Читайте так же:
Управляемый импульсный стабилизатор тока

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.

Электронный стабилизатор напряжения

К этой группе относятся тиристорные или симисторные устройства для выравнивания напряжения, а так же приборы, использующие двойное преобразование или инверторы. Феррорезонансные стабилизаторы уже давно не используются для питания домашней техники, и могут применяться только на производстве.

Электронный стабилизатор напряжения, выполненный на полупроводниковых ключах, работает на том же принципе, что и релейный прибор, только в качестве коммутирующих элементов в нём используются тиристоры или симисторы.

По сути, эти полупроводниковые приборы представляют собой электронные реле, управляемые напряжением. Они так же переключают обмотки трансформатора по аналогии с реле. Вместо реле в электронном стабилизаторе используется два тиристора или один симистор. Отсутствие механических деталей обеспечивает длительный срок службы, а возможность полупроводниковых приборов коммутировать большие токи позволяет таким устройствам работать с мощными нагрузками.

Недостатки тиристорных стабилизаторов:

  • Сильно искажённая форма напряжения на выходе;
  • Высокая стоимость;
  • Невысокая точность.

Самым перспективным классом электронных стабилизаторов можно считать устройства, работающие с двойным преобразованием сетевого напряжения. Кроме высокой цены, они не имеют серьёзных недостатков. При решении вопроса, какой стабилизатор лучше релейный или электронный, предпочтение отдаётся инверторном устройству, полностью собранному на полупроводниках, если цена не играет существенной роли.

Такой прибор обладает рядом преимуществ перед другими моделями:

  • Мгновенная скорость обработки любых изменений;
  • Отличная точность коррекции;
  • Гладкая синусоида на выходе;
  • Большой диапазон входных величин;
  • Поддержка стабильной частоты.

Единственное, что очень важно для данной конструкции – это охлаждение мощных полупроводниковых приборов. Для этого в стабилизаторе предусмотрен малошумный вентилятор. Также подобные устройства имеют очень высокую цену, поэтому если это является решающим моментом при выборе, то лучше всего отдавать предпочтение релейным стабилизаторам, как наиболее практичному варианту для применения в самых различных областях, а в особенности в быту.

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.

Какие бывают стабилизаторы тока

Типы стабилизаторов напряжения и их достоинства и недостатки:

Из представленных на украинском рынке стабилизаторов напряжения по принципу действия можно выделить три основные группы:
-феррорезонансные стабилизаторы
-ступенчатые корректоры напряжения (цифровые стабилизаторы, статические стабилизаторы, электронные стабилизаторы)
-электромеханические стабилизаторы (электродинамические стабилизаторы, сервоприводные стабилизаторы)

Читайте так же:
Стабилизатор тока для заслонки рециркуляции

В скобках приведены различные варианты названия аналогичных по принципу действия систем.

1.Феррорезонансные стабилизаторы — один из самых старых типов стабилизаторов напряжения. В настоящее время применяются довольно редко из-за множества недостатков подобной схемы.
Достоинства:
-высокое быстродействие;
-регулирование напряжения без разрыва фазы;
-относительная простота схемы и соответственно достаточно высокая надежность;
-относительно высокая точность стабилизации (3%).
Недостатки:
-высокая шумность;
-узкий диапазон входного напряжения (176 — 256 В);
-искажения синусоидальности напряжения и помехи (подключение цифровой аппаратуры только с установкой фильтра помех);
-большая масса и габариты;
-ограничение по нагрузочной способности (недопустимость работы на холостом ходу и нагрузках менее 20%, недопустимость перегрузки);
ограничения по cos(F) нагрузки;
-мощности от 200 ВА до 100 кВА.

2.Ступенчатые Cтабилизаторы напряжения корректоры напряжения — самый дешевый и массовый тип стабилизаторов. Схема основана на коммутации отводов автотрансформатора с помощью силовых ключей.

По типу силовых ключей стабилизаторы данного типа можно разделить на две группы: c полупроводниковыми ключами и релейными. Достоинством первых является бесшумность работы и возможность создания бысродействующих схем регулирования напряжения. К достоинством релейных ключей относится их высокая помехоустойчивость, особенно к импульсным перенапряжениям. С точки зрения ресурса, то производители современных реле гарантируют в среднем до 6 млн переключений при номинальном токе, что обеспечивает многолетнюю безаварийную работу стабилизатора.

Из множества моделей стабилизаторов на полупроводниковых ключах можно выделить два поколения по принципу управления ключами.

В стабилизаторах первого поколения разрыв фазы при переключении обмоток в процессе регулирования составляет до 12 мс (симистор может быть закрыт только в нуле тока и во избежание короткого замыкания в обмотках трансформатора вводят задержку на включение следующей ступени).

В схемах второго поколения реализована схема с переключением в нуле тока и разрыв фазы составляет не более 1 мс.
Достоинства:
-малые габариты и вес;
-относительно низкая стоимость;
-незначительные помехи и искажения синусоидальности напряжения;
-широкий диапазон входных напряжений.
Недостатки:
-прерывание напряжения в процессе регулирования;
-дискретность регулирования (напряжение на выходе меняется «ступенчато» в пределах заданного выходного диапазона);
-мощности от 50 ВА до 150 кВА.

3.Электромеханические стабилизаторы — основу схемы составляет регулируемый автотрансформатор, включенный в первичную обмотку вольтодобавочного трансформатора. Вторичная обмотка включается в разрыв фазы сети.

Данная схема позволяет плавно регулировать напряжение без прерывания фазы и без искажения синусоиды.

Стабилизаторы достаточно компактны и пригодны для любого типа нагрузки.

Применяются в силовых сетях коттеджей, банков, промышленных объектов, медицинских учреждений. Некоторые модели предназначены для работы в условиях очень низкого напряжения (100 — 130 В вместо 220, где никакой другой стабилизатор не работает). Выходное напряжение 218 — 222 В. Скорость регулирования от 20 до 150 Всек.
Достоинства:
-отсутствие электронных ключей коммутирующих рабочий ток;
-высокая точность удержания выходного напряжения 220 ± 1%;
-плавное регулирование;
-отсутствие помех при работе;
-отсутствие искажений формы напряжения;
-хорошая нагрузочная способность (кратковременные перегрузки до 10 крат);
-широчайший диапазон коррекции;
возможность организации систем с широким рядом мощностей от 4 кВА до 2 МВА;
-самый высокий КПД (98 — 99%).
Недостатки:
-большая стоимость и массогабаритные показатели относительно —ступенчатых корректоров напряжения;
-ограничение по скорости регулирования

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector