Sfera-perm.ru

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

Стабилизатор напряжения по частоте тока

Как выбрать стабилизатор напряжения для дома на 220В.

Легкий способ подбора стабилизатора напряжения КАСКАД.
5 шагов к жизни в комфорте.

В этой статье будет рассмотрен ЛЕГКИЙ СПОСОБ выбора стабилизатора напряжения серии КАСКАД для дома. Легкость выбора заключается в том, что стабилизаторы КАСКАД лишены ряда недостатков присущих более дешевым моделям других производителей. Поэтому часть необходимых требований, при выборе стабилизаторов КАСКАД, просто не учитывается, а выбор модели становится очевидным.

Дочитайте до конца, и у Вас не останется сомнений какой стабилизатор выбрать.

Всего 5 шагов!

Начнем.

Шаг 1: Выбираем класс точности стабилизатора.

Для подключения бытовой техники частного дома, будет более чем достаточно установка высокоскоростного релейного стабилизатора напряжения серии КАСКАД с точностью коррекции выходного напряжения 2,5 % . Для обеспечения качественным электропитанием бытовой техники этой точности более чем достаточно. В случае применения стабилизаторов с точностью коррекции 5…10%, скачки напряжения, в рабочих режимах стабилизатора, будут достаточно существенными и могут достигать 40В. Стабилизаторы с точностью 5-10% целесообразно подключать к электросетям, в которых напряжение стабильно-заниженное 160-190В и отсутствуют регулярные, кратковременные скачки напряжения. В этих случаях имеет смысл присмотреться к более доступным, узкопрофильным, повышающим стабилизаторам напряжения серии ОПТИМА . Применение стабилизаторов с точностью коррекции напряжения 1% экономически не оправдано, из за высокой стоимости таких устройств, — но, если финансовые возможности позволяют, то здесь можно ознакомится с техническими характеристиками и ценами на высокоточные стабилизаторы серии САТУРН.

Шаг 2: Определяемся с типом стабилизатора. 1 или 3 фазы.

Вся бытовая техника питается от 1-но фазной сети с напряжением 220В/50Гц. Встречаются дома с 3-х фазным вводом, но опять же, бытовая техника рассчитана на питание от 220В, поэтому, каждый из 3-х вводов независим и имеет напряжение 220В (3 ввода по 220В), что позволяет более равномерно распределять нагрузки на весь дом, и понизить суммарную мощность подключаемых устройств на каждый из трех вводов на 30..50%, по сравнению с однофазным вводом. В обоих случаях применяют однофазные стабилизаторы напряжения. При трехфазном вводе (3 х 220В), целесообразно, с экономической токи зрения, установить однофазные стабилизаторы на одну или две линии с низким качеством напряжения и к ним же подключить устройства требовательные к качественному питающему напряжению.
Существенным преимуществом трехфазных вводов (3х220В), является возможность подключения нагрузки к любой из фаз с наилучшим напряжением. Для решения этой задачи устанавливают автоматические коммутаторы фаз.

Если необходимо будет запитать оборудование работающего от 3-х фазного напряжения 380В, в этом случае необходимо устанавливать 3 однофазных стабилизатора КАСКАД, по одному на каждую из трех фаз, и обязательно реле контроля фаз.

Шаг 3: Выбираем мощность устанавливаемого стабилизатора.

Здесь все просто. Все стабилизаторы КАСКАД работают с номинальной мощностью при любом входном напряжении. Мощность ПОСТОЯННАЯ! Достаточно подсчитать, путем сложения, все нагрузки планируемые подключить к сети дома и которые могут быть включены ОДНОВРЕМЕННО. На каждом бытовом приборе есть шильдик, где прописана мощность устройства, обычно в ватах (Вт), эти мощности и будем суммировать.

Приблизительный расчет мощности ОДНОВРЕМЕННО подключаемых нагрузок
в семье из 4 человек для негазифицированного дома.

Составляем список бытовых приборов, которые планируете использовать одновременно, и суммируем мощности.

Фактически электроприборов в доме намного больше, и если сложить все мощности то сумма может получится и в 2 раза больше, не 7080 Вт а 14000 Вт. Нас интересуют только те приборы которые могут быть использованы ОДНОВРЕМЕННО, т.к. все имеющие приборы одновременно не используются, и приобретать более мощную модель стабилизатора экономически не выгодно. Принимаем за отправную точку расчета мощность 7080 Вт.

Далее, как рекомендуют многие производители дешевых стабилизаторов, из перечня приборов нужно выбрать те устройства, которые имеют электродвигатель. Это делается потому, что в момент пуска электродвигатель, допустим, кондиционера мощностью 900 Вт, мощность достигнет 4000 Вт. Это увеличение кратковременное, но произойдет обязательно. Во-вторых, при понижении входного напряжения мощность стабилизатора падает и он не вытягивает подключенную нагрузку и отключается от перегрузки, как и в первом случае. Соответственно, стабилизатор надо выбирать с учетом перечисленных нюансов, и при нагрузке мощностью 7000 Вт стабилизатор придется взять на 20000 Вт.

В стабилизаторах КАСКАД, все вышеперечисленное, не принимается во внимание, т.к. он и с 9-ти кратными пусковыми перегрузками справляется прекрасно и его мощность постоянная при любом напряжении.

И повторимся, что во всех диапазонах входного напряжения стабилизатор КАСКАД выдает заявленную мощность. Нет никаких 30-40-70% мощности, при таком или таком напряжении, как достаточно часто можно встретить в паспортах некоторых производителей стабилизаторов. Или рекомендации приобрести «помощнее», с учетом запаса мощности при высоких пусковых токах или слабых сетях. Мощность ПОСТОЯННАЯ! во всем диапазоне заявленных входных напряжений. Если КАСКАД СН-0-10 — то максимальная мощность 10 кВА, будет всегда, при любом входном напряжении и нагрузке. Это относится ко всем стабилизаторам КАСКАД.

Но нам, эти устройства с двигателями, потребуются для подбора коэффициента мощности(cosφ) при обязательном вычислении полной мощности всех нагрузок.

Теперь полученную активную мощность в Ватах (Вт) необходимо перевести в полную фактическую мощность, которая измеряется в вольт-амперах (ВА). Для этого необходимо 7080 Вт разделить на коэффициент мощности косинус-фи (cosφ). Берем усредненное значение коэффициента cosφ равное 0,75(сosф бытовых приборов можно принять за 0,8; cosф электродвигателей – за 0,7.).У нагревательных приборов, чайника или мультиварки, коэффициент будет ровняться 1(cosφ=1).Но в жизни может быть так, что кто-то отключит телевизор и захочет просверлить отверстие в стене, а электродрель уже имеет электродвигатель, или отключат мультиварку и подключат беговую дорожку, в которой установлен электродвигатель. По этой причине, проводить полную сортировку бытовых приборов — особого смысла нет.

Получается полная мощность: 7080 Вт/0.75 cosφ = 9440 ВА.

Читайте так же:
Для чего используются стабилизаторы тока

В идеале, нагрузки, которые не имеют сложной электроники, например чайник, утюг, тостер, фен желательно подключить к отдельной линии без стабилизатора, при условии, что напряжение в этой линии не сильно занижено и тот же чайник не будет закипать 15 минут.
У нас получилась полная мощность 9440 ВА. Ближайшая модель стабилизатора рассчитанная на такую нагрузку, будет КАСКАД СН-0-10 мощностью 10000 ВА.

Шаг 4: Анализ сети .

Рекомендуется протестировать сеть , хотя бы в течении недели лучше двух, чтобы понять как меняется напряжение, какие бывают пики и просадки. Это нужно для того чтобы правильно выбрать рабочий диапазон напряжений стабилизатора и номинал автоматического выключателя. У любого стабилизатора есть так называемая вилка напряжений «От-До» минимум и максимум входных напряжений. Приблизительную картину происходящего в сети можно определить самостоятельно при помощи мультиметра или вольтметра, делая периодические промеры, но резкие просадки и скачки напряжения отследить будет проблематично. Для качественного анализа сети необходим регистратор напряжения , который в автоматическом режиме соберет всю необходимую информацию.

Услугу тестирования сети Вы можете заказать у нас, отправив сообщение через форму «Подбор стабилизатора» , после чего наши специалисты свяжутся с вами и предложат варианты решения.

Например: После проведения тестирования сети было выявлено, что были кратковременные просадки напряжения до 162 В три раза, и скачки напряжения до 275 В два раза, в течении 2-х недель. Среднее напряжение сети дома в течении 2-х недель было пониженное и держалось на уровне 185 В.
Стабилизатор КАСКАД СН-0-10(мощностью 10000 ВА) имеет вилку напряжений по нижнему порогу 167 вольт а по верхнему 278 вольт. В момент просадки напряжения до 162 вольт стабилизатор отключит нагрузку и автоматически подключит когда напряжение подымится до минимального допустимого значения 167 вольт, и это может повторится 3 раза в течении 2 недель. По верхнему порогу напряжение до 278 В – все в норме, стабилизатор проходит. Такой вариант с возможным отключением бытовой техники не всем подойдет. Поэтому обратим внимание на две другие модели стабилизаторов, это КАСКАД СН-0-8 ( мощностью 8000 ВА), и КАСКАД СН-0-12 (мощностью 12000 ВА), у обоих стабилизаторов минимальное входное нижнее напряжение 158 вольт, и в нашем случае, с просадкой до 162 вольт, стабилизаторы справятся, продолжат работать в штатном режиме и отключений нагрузки не последует. Верхние пороги напряжений у них составляют почти 290В , по этому показателю они также проходят как и КАСКАД СН-0-10 . Что нам и нужно.
Какой выбрать по мощности, 8000 или 12000 ВА ? Лучше в рост на 12000 ВА. Появится возможность добавить в список навороченный очиститель воздуха или продвинутый пылесос. Будет место для маневра. Тем более разница в цене у моделей 10 и 12 не существенная. Хотите сэкономить – берите модель мощностью 8000 ВА, но уменьшите мощность одновременно включенных устройств, например, вычеркните из списка стиральную машину. КАСКАД СН-0-12 (мощностью 12000 ВА) будет идеальным вариантом. Решать Вам.

Шаг 5: Выбор автоматического выключателя.

Самый интересный и не менее важный момент.
После диагностики электрической сети был получен результат, что напряжение в сети чаше всего держалось на уровне 185 вольт.

Все стабилизаторы «КАСКАД» обеспечивают номинальную мощность на нагрузке при выходном напряжении 220±2,5%, В, в заявленном диапазоне входного напряжения. Поэтому при выборе входного автоматического выключателя или предохранителя необходимо учитывать, что при снижении входного напряжения при номинальной нагрузке пропорционально увеличивается входной ток.

В нашем случае, для стабилизатора КАСКАД — СН-О-12, при нагрузке 9440 ВА и при выходном напряжении после стабилизатора на уровне 220В ток нагрузки на выходе стабилизатора составит 43 ампера(Iвых = Рн /Uвых = 9440ВА/220В=43А). Когда напряжения на входе в стабилизатор опустится до 185В, ток нагрузки на входе в стабилизатор будет уже 51 ампер, т.к. мощность у стабилизаторов КАСКАД останется постоянной (Iвх = Рн /Uвх = 9440ВА/186В=51А). Далее смотрим, на сколько ампер стоит вводной автоматический выключатель в общедомовом щите и если он слабый (допустим на 40А) необходимо будет установить более мощный (на 50А или 60А), для исключения срабатывая автомата при напряжении входной сети 185В. Если все соответствует, то и менять нечего.

Вот и выбрали стабилизатор напряжения. Все просто!

Что еще может стабилизатор КАСКАД ?

-Стабильная работу при питании от генераторных установок.

-Защита нагрузки от аварий в сети, пропадании фаз, перепадов напряжения с последующим автоматическим подключением при восстановлении сети.

-Не искажает форму синусоиды.

-Высокая скорость отработки возмущения.

-Регулировка напряжения без разрыва фазы.

-Защита нагрузки от импульсных помех.

-Отключение нагрузки при аварии сети.

-Отключение нагрузки при перегрузке стабилизатора.

-Отключение при коротком замыкании в нагрузке.

-Выдерживает 8-кратные пусковые токи.

-Работа с любыми типами нагрузки.

-Анализ параметров сети и тест системы перед включением нагрузки.

-Система прямого включения «BYPASS».

— Цифровая индикация параметров сети и нагрузки.

— Индикация вида защитного отключения

— Грозозащита.

Далее заказываем все необходимое, подключаем сами или нашими силами и наслаждаемся комфортом в доме. Скачки и просадки напряжения становятся проблемой стабилизатора КАСКАД, а он, с этим, отлично справляется.

Закажите «Подбор стабилизатора» и наши специалисты в кратчайшие сроки, бесплатно , проконсультируют, рассчитают и подберут требуемый комплект оборудования.

  • О нас
  • Каталог
  • Услуги
  • Полезная информация
  • Доставка
  • Контакты

© 2002 — 2020 ЦентрРосОборудование

Как выбрать стабилизатор напряжения

Определяем характеристики стабилизатора напряжения:

  1. Количество фаз. Трехфазные стабилизаторы выбираем при наличии трехфазного напряжения и оборудования. В остальных случаях приобретаем однофазные стабилизаторы .
  2. Определяем диапазон входящего напряжения. Определите какое напряжение у вас на объекте – низкое или высокое, стабильное или бывают скачки.
  3. Номинальная мощность стабилизатора должна быть не меньше суммарной мощности оборудования. При расчете учитываем коэффициент мощности и пусковые токи.
  4. При установке в дом или квартиру номинальный ток стабилизатора не должен быть меньше номинала входного автомата.
  5. Если напряжение в сети сильно занижено, берем дополнительный запас мощности. При этом обращаем внимание на диапазон напряжений, при которых данная модель может работать.
  6. В зависимости от характера изменения напряжения в сети, выбираем тип стабилизатора. Релейные и электромеханические типы не подходят там, где бывают частые и резкие скачки напряжения, для этого больше подходят электронные и инверторные стабилизаторы.
  7. При наличии потребителей с высокими требованиями к электросети ( Hi — Fi техника и другое высокоточное оборудование) выбираем модели с наименьшей погрешностью напряжения на выходе.
  8. Если стабилизатор устанавливается в неотапливаемом помещении, выбираем морозостойкую модель, способную работать при низких температурах.
  9. Далее делаем выбор между настольным, напольным или настенным исполнением.
Читайте так же:
Стабилизатор частоты вращения двигателя током

Теперь рассмотрим порядок и принципы подбора более подробно.

Электросети не всегда выдают нам стабильное напряжение. Особенно это проявляется за городом. Расстояния от подстанций до потребителей большие, линии перегружены, персонала не хватает. В таких условиях потребителям приходится самостоятельно решать эти проблемы с помощью стабилизаторов напряжения.

При выборе следует определиться по ряду вопросов:

  • Количество фаз.

Если на вашем объекте однофазная сеть 220В, и, соответственно однофазные потребители, ответ очевиден – для однофазной сети необходим однофазный стабилизатор напряжения на 220В. Если вам нужен стабилизатор на 220В для загородного дома или для дачи и вы не знаете какой лучше выбрать — на нашем сайте есть специальная подборка — стабилизаторы напряжения 220В для дома и дачи .

В случае, если на объекте трехфазная сеть 380В, а также есть трехфазные потребители, то мы встаем перед выбором — один трехфазный стабилизатор (моноблок) или три однофазных стабилизатора (по одному на фазу). Трехфазный стабилизатор следит не только за напряжением в каждой фазе, но и за межфазными напряжениями, поддерживая в норме одновременно шесть величин. Поэтому трехфазный аппарат приобретаем только для трехфазного оборудования, в остальных случаях останавливаем выбор на однофазных моделях (для подключения по схеме «звезда» по одному на фазу).

Этот вопрос усложняется тем, что в характеристиках стабилизатора указывается полная мощность, выраженная в киловольтамперах (кВА), когда мы привыкли к киловаттам, характеризующим активную мощность. Не вдаваясь в подробности, отметим, что для большинства бытовых электроприборов коэффициент мощности (отношение активной мощности к полной) равен 0.8. Грубо говоря, предельная нагрузка для стабилизатор мощностью 1000 ВА будет 800 Вт. Исключение составляют лампы накаливания и нагревательные приборы — для них коэффициент мощности равен 1. У промышленного оборудования значение коэффициента мощности указывается в паспортных данных. Поэтому мы рекомендуем подбирать стабилизатор по мощности в кВт (лучше иметь запас по мощности, чем иметь её недостаток).

* Таким образом, 1 кВА=0,8кВт.

* Для расчета мощности в кВт используем формулу: 1кВАх0,8=0,8кВт.

* А для расчета мощности в кВА используем формулу: 1кВт/0,8=1,25кВА.

Если вам известен ток, потребляемый вашими электроприборами, то задача упрощается. Выбирайте стабилизатор, номинальный ток которого не меньше потребляемой величины. Как быть, когда потребителей много, например, при выборе стабилизатора для всего дома или квартиры? Очень просто — смотрим номинал вводного автомата и выбираем стабилизатор напряжения, номинальный ток которого не меньше данной величины.

Не всегда рационально ставить общий стабилизатор на всё электрооборудование (на весь объект в целом – дом или квартиру). Зачастую, его приобретают для стабилизации какого-то конкретного оборудования:

  • Для газового котла. Мощность здесь небольшая – как правило, до 3 кВт. Таким образом, определяем мощность котла, прибавляем некоторый запас — на пусковой ток насоса и т.д.. и получаем необходимую мощность стабилизатора.
  • Для холодильника тоже надо учитывать пусковые токи компрессора, которые могут в 5-7 раз превышать номинальные.
  • Стиральные (посудомоечные) машины отличаются тем, что имеют мощные ТЭНы, имеющие коэффициент мощности, равный единице. Для обычной бытовой стиральной машины эта мощность составляет порядка 1800 Вт. Плюс блок электроники 100 Вт и плюс двигатель около 200 Вт. Делаем поправки на коэф. мощности блока и двигателя, не забываем про пусковой ток последнего. В результате получаем, что мощность стабилизатора должна быть не менее 3 кВА.

Все вышесказанное справедливо лишь в том случае, когда напряжение в сети не опускается ниже 170-180 В. Когда же напряжение сильно занижено, входной ток стабилизатора возрастает настолько, что он уже не может работать на полную мощность, начинает перегреваться и уходит в защиту. Поэтому, если у вас сильно заниженное напряжение, нужно делать на это поправку. Так, при напряжении в сети 100 вольт, мощность стабилизатора рекомендуется брать в три раза выше. Также нужно учитывать, что далеко не каждый стабилизатор способен работать на сильно заниженном напряжении. Этот параметр указывается в паспортных данных.

Еще один важный аспект — характер изменения напряжения в сети. Если оно не скачет, а просто хронически завышено или занижено, то можно обойтись медленно реагирующим стабилизатором — электромеханическим или релейным . В том случае, когда напряжение может быстро изменяться за короткие промежутки времени, когда много всплесков и провалов, тогда нужны быстродействующие электронные аппараты на полупроводниковых силовых ключах (тиристорные, симисторные, транзисторные и т.д.) или инверторные (у них реагирование на изменения входного напряжения мгновенное).

Также, вы всегда можете обратиться за помощью в подборе и за консультацией к нашим специалистам по телефону 8(495)722-0-321.

Стабилизатор напряжения с трансформатором — рекомендации по выбору

Главным компонентом стабилизатора является трансформатор, который соединяется через сеть переменного тока с диодным мостом. Иногда в разных схемах применяют до 5 трансформаторов. В итоге они в конструкции прибора образуют своеобразный мост. За диодами расположен транзистор и настроечный резистор. Также в стабилизаторах участвуют в работе конденсаторы. Автоматическая система выключается замыкающим механизмом.

Читайте так же:
Схема мощного импульсного стабилизатора тока

  • Стабилизатор напряжения трансформаторного типа действует по способу обратной связи.
  • Напряжение на первом этапе поступает на трансформатор. При этом если его наибольшая величина больше нормы, то подключаются к работе диоды. Они соединены непосредственно с транзистором.
  • В системе переменного напряжения происходит дополнительная фильтрация. В нашем случае емкость играет роль преобразователя.
  • Далее ток протекает по резистору, затем возвращается в трансформатор. В итоге номинальная нагрузка меняется.
  • Чтобы процесс был устойчивым, стабилизатор оснащен системой автоматики, с помощью которой конденсаторы не нагреваются до критической температуры в цепи коллектора.
  • Сетевой ток на выходе протекает по обмотке по другому фильтру. В результате напряжение выпрямляется.

Трансформаторные модели стабилизаторов 220 вольт

Схема таких бытовых стабилизаторов имеет отличия от других устройств. В них управляющий блок соединяется непосредственно с регулятором. За фильтрующей системой есть диодный мост. Для выравнивания колебаний предусмотрена транзисторная цепь. После обмотки на выходе находится конденсатор.

Трансформатор справляется с системными перегрузками. Ток преобразовывается также с помощью трансформатора. В общем, интервал мощности у таких приборов значительно выше, по сравнению с другими устройствами. Такой стабилизатор напряжения могжет функционировать даже на морозе. По созданию шума они не имеют особых отличий от других подобных моделей. Чувствительность во многом зависит от изготовителя и вида установленного регулятора.

Импульсные трансформаторные стабилизаторы

Электросхема стабилизатора на трансформаторе импульсного типа подобна с релейным прибором. Но есть свои отличия. Основным компонентом здесь считается модулятор. Он считывает величину напряжения, затем сигнал переходит на трансформатор, где и происходит обработка информации.

Чтобы менять величину тока, используются два преобразователя. Но некоторые образцы имеют только один преобразователь. Выпрямительный делитель включается в работу, чтобы справиться с электромагнитным полем. При увеличении напряжения он уменьшает наибольшую частоту. Для поступления тока на обмотку, диоды отправляют сигнал на транзисторы. Выровненное напряжение на выходе протекает по вторичной обмотке.

Трансформаторные стабилизаторы высокой частоты

Если эти модели сравнивать с релейным видом, то стабилизатор напряжения высокочастотный имеет более сложное устройство, имеет более двух диодов. Он отличается повышенной мощностью.

Трансформаторы в таком стабилизаторе рассчитаны на значительные помехи. В итоге такие приборы могут защищать различные бытовые устройства в доме. Фильтрующая система настраивается на разные скачки и перепады питания. С помощью контроля напряжения значение тока способно изменяться. Величина наибольшей частоты в этом случае будет повышаться на входе, и снижаться на выходе. Изменение тока в такой цепи выполняется за два этапа.

  1. В первую очередь начинает работать транзистор и выходной фильтр.
  2. Далее подключается к работе диодный мост.
  3. Для завершения процесса изменения тока для системы нужен усилитель. Он монтируется чаще всего между резисторами.

В результате температура в приборе удерживается на одном уровне. В системе дополнительно ведется учет источника питания, который влияет на защитный блок.

Мощный трансформаторный стабилизатор напряжения

Старые ламповые телевизоры имеют в устройстве силовые трансформаторы, из которых можно сделать мощный стабилизатор напряжения. Их необходимо соединить по специальной схеме.

Сначала из старых телевизоров надо вытащить силовые трансформаторы. Выпаивают или откусывают подходящие провода к трансформатору. Затем первичные обмотки соединяют с обмотками накаливания по последовательной схеме, чтобы обмотки накаливания были соединены в противоположную сторону от сетевой обмотки. Чтобы это выполнить, нужно соединить начало и конец.

На корпусе трансформаторов сбоку обозначены все маркировки обмоток и их выводы. Начало обмотки маркируется вверху штрихом возле цифры.

Соединенные вместе трансформаторы нужно поместить в изолированный ящик, а провода соединенных трансформаторов соединить с внешними клеммами. Потребитель подключается со стабилизатором по последовательной схеме.

Таким же методом можно регулировать мощность прибора, путем уменьшения или увеличения числа силовых трансформаторов. Этот метод эффективен, если нагрузка подходит для мощности трансформатора. При незначительной мощности выбирают соответствующую мощность трансформаторов.

Пусковые токи и выбор стабилизатора

Пусковые токи и выбор стабилизатора

В этой статье мы разберемся с пусковыми токами и том, как их нужно правильно учитывать при выборе стабилизатора.

Что же такое пусковой ток, как он возникает, и как же определить каким он может быть и как он повлияет на работу стабилизатора?

Можно провести аналогию пускового тока и езды на велосипеде.
Когда вы сели на велосипед и трогаетесь с места, для того чтобы разогнаться до нормальной скорости требуется крутить педали гораздо сильнее, чем когда велосипед разгонится.
Аналогично, при включении электрического прибора до его выхода на нормальный режим работы происходят различные переходные процессы.

Например, сопротивление холодной нити накаливания в несколько раз меньше горячей, соответственно при ее включении протекает ток больше номинального.
При включении люминесцентной лампы за счет низкого индуктивного сопротивления катушки и поджига разряда с помощью стартера возникают броски тока.
Пусковой ток электродвигателей также связан с индуктивностями и переходными процессами при его пуске.

Наиболее просто проходит включение лампочки накаливания. При включении происходит кратковременный девятикратный бросок тока, через 1 сотую секунды ток всего лишь вдвое больше номинального, и еще через 5 сотых секунды ток нормализуется. Лампочки разной мощности ведут себя по разному, но в целом, их поведение очень похоже — пусковой ток, связанный с изменением температуры нити накала, имеет крайне малую продолжительность.

Понятно, что принимать во внимание столь непродолжительный пусковой ток одной лампочки при выборе стабилизатора нецелесообразно. Однако, если мы имеем дело с цехом, в котором установлены сотни ламп, их пусковой ток обязательно нужно учесть.

Для того, чтобы определить пусковые токи электродвигателей, мы проэкспериментировали с циркуляционным насосом для системы отопления и компрессором системы водоснабжения.

В отличие от ламп накаливания, пусковой ток электродвигателей имеет существенно большую длительность и может повлиять на работу других устройств. В случае, если мощность стабилизатора напряжения меньше, чем мощность, потребляемая прибором во время пуска, стабилизатор будет испытывать перегрузку. Более того, если при запуске двигателя напряжение существенно просаживается и стабилизатор корректирует напряжение, через реле при переключении будет протекает ток больше номинального.
Все эти факторы негативно скажутся на продолжительности работы стабилизатора напряжения.
К счастью, на электродвигателях и компрессорах и в паспортах к ним зачастую указывается как номинальная мощность, так и пусковой ток, что позволяет подобрать стабилизатор напряжения правильно. В среднем, пусковой ток двигателей в 3-5 больше номинальной мощности.

Читайте так же:
Стабилизатор напряжения постоянного тока с регулировкой напряжения

Более интересная ситуация с холодильниками.
Дело в том, что для них указывается средняя потребляемая мощность за продолжительный период — месяц или год. Поскольку холодильники периодически включают и отключают компрессор, рассчитать или определить пусковую мощность по паспорту Вам не удастся.
Однако, продавцы в магазинах и службы поддержки производителей холодильников, как правило, могут ориентировочно сообщить номинальную потребляемую мощность.
Мы получили следующие графики пусковой мощности холодильников:

Как видите, у различных моделей холодильников пуск и потребление электроэнергии происходит по разному. Поэтому, приобретая отдельный стабилизатор для холодильника, обязательно выбирайте его с достаточным запасом мощности.

Выбирая стабилизатор для группы приборов, тоже учтите пусковые токи. В зависимости от того, что именно будет подключено к стабилизатору, пусковые токи могут совпадать по времени, а могут и не совпадать.
Однако, важно учитывать то, что после отключения электричества стабилизатор подаст напряжение на все подключенные к нему потребители одновременно. В этом случае все устройства также будут запускаться одновременно, поэтому может понадобиться запас по мощности.

В случае, если Вы сомневаетесь в правильности выбора мощности стабилизатора, вам сможет помочь квалифицированный электрик. С помощью специальных приборов пусковые токи могут быть измерены, что позволит уточнить выбор.
Мы также будем рады порекомендовать оптимальное решение по защите Ваших бытовых приборов.

Сравниваю, какой стабилизатор лучше — релейный или электромеханический?

Прежде чем выяснить, какой стабилизатор лучше (релейный или электромеханический), желательно познакомиться с ними поближе.

Общее между стабилизаторами напряжения релейного и электромеханического типа то, что их работа сопровождается замыканием и размыканием электрических контактов (в релейном), либо перемещением по виткам обмотки щеточного контакта, также с замыканием и размыканием электрического соединения (в электромеханическом). Это придает этим стабилизаторам некоторые общие свойства, отличные от свойств бесконтактных стабилизаторов (электронного и инверторного).

Как было раньше

Когда-то давно для регулирования напряжения на нагрузке были распространены лабораторные автотрансформаторы с ручным регулированием. Это были наиболее простые по устройству и принципу действия устройства.

Регуляция осуществлялась путем перемещения угольной щетки-токосъемника по виткам тороидальной обмотки автотрансформатора, что изменяло коэффициент трансформации и напряжение на выходе, позволяя установить желаемое значение, в том числе и номинальное сетевое 220 В.

Число витков подключенной к сети обмотки при этом не менялось.

При пониженном напряжении сети автотрансформатор работает в повышающем режиме, при повышенном – понижающем. При соответствии напряжения сети номинальному угольная щетка устанавливается в точности на витке обмотки, подключенном к сети, и преобразования напряжения не происходит.

Единственная накладка при этом – помимо полезного тока нагрузки, из сети бесполезно потребляется ток холостого хода автотрансформатора.

И все бы хорошо, но всегда существовала опасность, что при очередном повышении или понижении сетевого напряжения осуществляющий регулирование человек не заметит этого, и соответственно изменится напряжение на нагрузке.

Электромеханический стабилизатор

Этот стабилизатор (называемый еще сервоприводным), максимально близок по конструкции к описанному выше автотрансформатору с ручной регулировкой. Отличие в том, что ползунок с графитовой щеткой по виткам обмотки тороидального автотрансформатора перемещается не вручную, а исполнительным электродвигателем (сервоприводом).

В более продвинутых моделях угольный контакт заменен на ролик из тугоплавкого металла. Это позволяет увеличить межсервисный интервал. Хотя, как показывает опыт, самым слабым местом всех сервоприводных стабилизаторов, как ни странно, является сам двигатель.

Мощность электромеханических стабилизаторов практически не ограничена, в промышленных стабилизаторах она может доходить до 1,5-2,0 МВт.

Достоинства:

  • низкая стоимость, порядка 1000-1200 рублей за 1 кВт мощности
  • широкий диапазон изменения входного напряжения, нижний предел может достигать 120-140 В;
  • способность к перегрузкам, кратковременно допустимы 10-кратные перегрузки;
  • поддержание выхода с высокой точностью, до 3%;
  • низкая чувствительность к частоте входного напряжения и его форме;
  • низкий уровень шума.

Недостатки:

  • невысокая надежность механической части устройства, необходимость технического обслуживания с периодической заменой щеточного контакта вследствие износа;
  • пожароопасность (возможно возгорание при попадании под контакты графитовой пыли от ползунка);
  • инерционность в работе, время реагирования составляет 0,1 с, скачок входного напряжения отрабатывается со скоростью 10 В в секунду, поскольку для перемещения контакта по обмотке требуется время.

Релейный стабилизатор

В релейных стабилизаторах, также как и в электромеханических, роль человека передана автоматике. За напряжением на нагрузке следит микроконтроллер, нагрузка подключается к автотрансформатору через одно из схемных реле, а микроконтроллер всегда выбирает для включения то реле, которое обеспечит на выходе наиболее близкое к номинальному значение.

Конструктивно автотрансформатор релейного стабилизатора представляет собой тороидальный сердечник из магнитомягкой стали или пермаллоя, на который намотана обмотка из изолированного медного провода с рядом отводов, выведенных на контакты реле.

Иногда в релейном стабилизаторе вместо автотрансформатора устанавливается трансформатор с первичной обмоткой и вторичной обмоткой с отводами (называемой вольтодобавочной), секции которой подключаются поочередно вплоть до достижения необходимого напряжения на выходе.

Кстати, о напряжении на выходе… Если стабилизатор снабжен вольтметром контроля выходного напряжения, сверьте его показания с показаниями внешнего вольтметра, недобросовестный производитель может включить контрольный вольтметр так, чтобы он неизменно показывал 220 В, в то время как напряжение может отклоняться от номинального. Официальная легенда гласит, что это делается для того, чтобы меньше нервировать конечного потребителя.

Достоинства и недостатки релейного стабилизатора обусловлены его конструктивными особенностями.

Достоинства:

  • малые габаритные размеры и вес (автотрансформатор работает в более щадящем тепловом режиме, чем трансформатор с двумя обмотками);
  • низкая стоимость, порядка 900-1200 рублей за 1 кВт мощности;
  • широкий диапазон изменения входного напряжения, от 100 В до 280 В в некоторых моделях;
  • могут защитить от резких перепадов входного напряжения, изменения отрабатываются со скоростью до 250 В/с;
  • низкая чувствительность к частоте входного напряжения и его форме;
  • широкий диапазон рабочих температур – от -40 до +40 °С;
  • допустимая длительная перегрузка до 110%, кратковременно — двукратная.
Читайте так же:
Устройство стабилизатора напряжения переменного тока

Недостатки:

  • реле – самые ненадежные элементы конструкции, реле с подгоревшими контактами выводят из строя весь стабилизатор и требуют немедленной замены;
  • ступенчатая регулировка выхода не обеспечивает постоянство напряжения на нагрузке, обычно оно изменяется от 203 до 237 В, и погрешность доходит до 8%. Особенно сильно это заметно по изменению яркости ламп накаливания;
  • при переключении ступеней нагрузка на короткое время (20-30 мс) обесточивается, не все потребители рассчитаны на подобный перерыв, мигают лампочки, цифровая техника может самопроизвольно переключиться в какой-нибудь странный режим;
  • при повышении точности стабилизации выходного напряжения (и усложнении конструкции стабилизатора) падает скорость реакции на изменения по входу, и время стабилизации доходит до 150 мс;
  • при полном пропадании сети и последующем ее восстановлении, напряжение на выходе появляется с задержкой (где-то через 6 с). Это обусловлено особенностями работы алгоритмов вычисления требуемого режима работы;
  • при частом изменении входного напряжения работа стабилизатора сопровождается слышимыми щелчками в результате отпускания одного реле и срабатывании другого (подробнее здесь).

Сравниваем релейные и электромеханические

При сравнении двух типов стабилизаторов сразу бросается в глаза то, что ряд характеристик для них общий.

  1. Так, стоимость не может служить определяющим фактором при выборе типа, она примерно одинакова, каждый киловатт мощности стабилизатора обойдется в 900-1200 рублей. Стоимость одного киловатта для каждого из типов стабилизаторов вы можете посмотреть в этой таблице.
  2. Не может явиться определяющим и срок службы – несмотря на заявляемый некоторыми производителями срок службы стабилизаторов до 10-15 лет, вследствие ненадежности релейного блока устройства (а на релюшках всегда экономят!), они могут прослужить не дольше, чем электромеханические – до 1-5 лет, в зависимости от нестабильности сети.
  3. Общими являются также слабая зависимость функционирования обоих типов стабилизаторов от частоты и формы входного напряжения (автотрансформатор лишь незначительно меняет коэффициент трансформации, за счет нелинейности характеристик материала сердечника).
  4. В расчет следует принять характер регулирования — ступенчатый с дискретностью порядка 20-25 В у релейного стабилизатора и плавный у электромеханического. С релейным вам придется смириться с тем, что при его работе освещение будет мигать, освещенность будет колебаться в пределах ±26% (такова нестабильность светового потока при изменении напряжения в пределах ±8%), а сложная электронная техника может давать сбои в моменты переключения.

С электромеханическим стабилизатором подобное исключено – напряжение регулируется плавно и устанавливается с более высокой точностью, поскольку выводов от обмотки автотрансформатора в электромеханическом стабилизаторе больше, чем в релейном (по сути, выводом является каждый виток обмотки). Поэтому в электромеханических стабилизаторах ступенчатость изменения выходного напряжения практически неощутима.

  • Вдобавок, перемещение щеточного контакта менее шумное, чем одновременное срабатывание (отключение и выключение) двух реле. Но одно НО – устанавливаться оно будет дольше, подобные стабилизаторы инерционнее релейных.
  • При рисках очень серьезной просадки входного напряжения оба сравниваемых стабилизатора примерно эквивалентны по возможностям. Так, нижний предел входного напряжения чаще всего составляет 140-150 В, а верхний 250-260 В.
  • Оба стабилизатора искрят при работе, что исключает возможность их работы во взрывоопасных (загазованных) помещениях. Их назначение – работа в условиях городской квартиры, частного домовладения, дачи. Работа в одном помещении с газовым оборудованием ЗАПРЕЩЕНА.
  • По идее, электромеханический стабилизатор требует регулярного обслуживания (чистки, замены щеток), релейный же обслуживания не требует, но может выйти из строя при подгорании контактов одного из реле, при этом выйдет из строя одна ступень регулирования напряжения, что полностью нарушит работу стабилизатора.

    Понятное дело, что на практике никто и никогда их не обслуживает. Просто купили, подключили и забыли до тех пор, пока что-нибудь не сломается. Поэтому пунктик с техническим обслуживаем можно вообще не принимать в расчет.

    Общие выводы

    Релейный и электромеханический стабилизаторы примерно равнозначны по стоимости, но электромеханический обладает более высокой точностью и плавностью поддержания выходного напряжения. Нет резких перепадов напряжения в 20-30 вольт при переключении обмоток, как у релейного. Поэтому для подключения люстр, светильников и прочей осветительной аппаратуры однозначно следует предпочесть электромеханический стабилизатор.

    Но при этом у электромеханических стабилизаторов более длительное время реакции, чем у релейных. В некоторых случаях (например, когда сосед балуется сваркой) это может стать проблемой. Хотя, с соседями-сварщиками вообще мало какой стабилизатор совладает. Разве что инверторный (двойного преобразования) или вообще online-UPS. И то и другое очень дорого, проще с соседом «разобраться».

    Как показывает практика, срок службы мало зависит от типа стабилизатора как такового. Тут все упирается в качество электронной начинки, а следовательно в фирму-производителя. Чем авторитетнее фирма и чем больше гарантийный срок, тем дольше прослужит устройство. И, разумеется, тем дороже оно будет стоить.

    А еще у электромеханического стабилизатора отсутствует раздражающее клацанье релюшками. Легкое ненавязчивое жужжание всяко приятнее на слух, чем резкие щелчки.

    В целом, по совокупности характеристик, электромеханический стабилизатор более пригоден для работы в условиях квартиры, дома или дачи. Если для вас несущественна несколько более замедленная реакция электромеханического стабилизатора, выбор должен быть сделан в его пользу.

    О том, какие конкретно модели выбрать, вы можете узнать из этих статей:

    голоса
    Рейтинг статьи
    Ссылка на основную публикацию