Sfera-perm.ru

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

Стабилизатор напряжения с минимальным током

Стабилизаторы напряжения. Описание, характеристики, виды и цены стабилизаторов

Томас Альва сказал: — «Мы сделаем электричество таким дешевым, что жечь свечи будут только богачи». Пророчество американского изобретателя сбылось, но с оговоркой. Она касается качества поставляемой потребителям энергии, в частности, напряжения в сети.

Оно может отклоняться от установленных 220-ти вольт в жилом секторе, и 380-ти в промышленном. От скачков напряжения страдает дорогостоящая техника. В итоге, электричество влетает в «копеечку». Перебои напряжения влияют даже на восприятие интерьера. Старые лампы накаливание не светят, а лишь обозначают электродугу розоватым лучением.

Люминесцентные лампы к скачкам менее чувствительны, но тоже теряют в активности, а значит, вместо сверкающих комнат получаются затененные «пещеры». В них неуютно. В общем, ущерб получается не только материальным, но и моральным. Избежать проблем поможет стабилизатор напряжения.

Описание и характеристики стабилизатора напряжения

Напряжению в сети не обязано быть стабильным. Поставщик выдает 220 вольт. Однако, массовое подключение приборов снижает показатель в среднем нас 10%. Это норма. Если напряжение изначально меньше 220-ти, что характерно для частных хозяйств, встает под вопрос даже одновременная работа освещения, плиты, холодильника и чайника.

В дачных товариществах и коттеджах, кстати, проблема часто начинается на участке ответвления кабеля от основной сети. За последнюю отвечает поставщик. Ответвление кабеля уже во власти домовладельца. В общем, причин скачков напряжения много, а итог один – трата нервов и порча электроприборов.

Стабилизатор напряжения для дома – аппарат, в основе которого «лежит» трансформатор. К нему подведена переменная цепь. На другом конце она соединена с диодами. Их в конструкции бывает до 5-ти. Из диодов образуется мост с конденсаторами. За ним стоит транзистор, а за тем регулятор. Выключает автоматику замыкание.

Работа стабилизатора начинается с подачи тока на трансформатор. Диоды, соединенные с транзистором, вступают в работу, если предел напряжения превышен. Конденсатор выступает преобразователем. Дабы он не перегревался в коллекторной цепи, стабилизатор оснащен автоматикой.

Пройдя резистор, ток возвращается на транзистор. Получается, в основе работы героя статьи лежит принцип обратной связи. В аппарате создается переменный ток, в потоке которого электроны могут менять направление.

Так меняется номинальная нагрузка. На выходе поток электронов проходит по обмотке через фильтр. Получается выпрямленный ток нужной и, главное, постоянной мощности.

Виды стабилизаторов напряжения

Если заявлен стабилизатор напряжения 220в, не стоит ждать от него полного соответствия указанному напряжении. Для аппаратов позволительна погрешность. По ее величине стабилизаторы делятся на:

  • Стандартные с допустимым отклонением в 5-7%. Такая погрешность не сказывается на бытовых электроприборах.
  • Пренцизионные с максимальной погрешностью в 3,8%. Установки группы рассчитаны на работу с высокоточной электроникой промышленного типа. Таковая может отреагировать даже на 5-процентное колебание выходного напряжения.

Основная классификация стабилизаторов связана с их принципом действия. Есть 3 ведущих категории аппаратов:

№1 Параметрические стабилизаторы сформированы на основе нелинейных элементов. Свойства таковых зависят от обстоятельств. Значит, в деле карборундные резисторы, насыщенные дроссели. Нелинейные конденсаторы тоже подойдут. Проще говоря, значение выходного тока в параметрических моделях поддерживает радиоэлектроника.

Представляют параметрические машины феррорезонансные стабилизаторы. Сердечники в их трансформаторах ферримагнитные, а транзисторы установлены попарно. Радиаторы в моделях класса небольшие, есть корпус.

За счет этого феррорезонансные стабилизаторы не перегреваются, при этом, достаточно чувствительны. В противовес встают: низкий коэффициент полезного действия, шумность приборов, нетерпимость к холостому ходу и перегрузкам, зависимость напряжения на выходе от тока во входной сети.

№2 Компенсационные. Модели класса действуют с помощью переключений обмоток трансформатора. Говоря научным языком, работает коммутация по секциям. Запускают ее реле, семисторы и теристоры. Они играют роль силовых ключей.

Аппараты с ними выдают высокий КПД, не искажают синусоиду выходного напряжения, спокойно работают в холостую и с широким диапазоном напряжения на входе. Остается добавить быстродействие и перейти к минусу. Им является преобразование выходного тока по ступеням. О точности стабилизации приходится забыть.

№3 Электромеханические стабилизаторы оснащены двигателем и системой его управления. Вкупе с ними действует автотрансформатор. Это позволяет самостоятельно регулировать напряжение сети. Точность получается высокой, как и диапазон регулировки.

К тому же, электромеханические аппараты стойки к перегрузкам. В противовес ставим низкое быстродействие и ограничения по размещению установок класса. Скользящий контакт в них открыт. Это повышает риск удара током.

Решая, какой стабилизатор напряжения выбрать, стоит учесть наличие у электрических моделей подкатегорий. Аппараты класса делятся на:

-Однофазные. Рассчитаны на мощность сети в 220 вольт. То есть на бытовые условия. При скачке напряжения вверх, к примеру, до 300-от вольт, однофазный стабилизатор блокирует подачу тока. Работают приборы группы бесшумно.

Кстати не только для домашнего пространства, но и больниц, школ, детских садов. При этом, сохраняется возможность подключения к однофазному стабилизатору еще 2-ух таких же. Это выручает при намеренном наращивании мощности сети.

Однофазные стабилизаторы разнятся по мощности. Для бытовой техники достаточно 1000-ватных. Если запускаются электротехнические машины большого тока на старте, приобретают однофазные стабилизаторы на 1500-10000 ватт.

Еще мощнее аппараты до 100 киловатт. Однако, уже при 5-киловатном показателе стабилизатор способен обезопасить все электроприборы загородного дома. Даже система полива огорода и насос из скважины с водой в списке. Поэтому, однофазные аппараты легко «тянут» офисы и небольшие предприятия.

-Трехфазные. Ставят стабилизатор напряжения однофазный на ступень ниже. Приборы категории тянут 380-вольтовые сети. Важно для промышленных цехов. Выбирая стабилизатор, нужно учитывать суммарный вольтаж приборов-портребителей с плюсом 15-20%.

Применение и установка стабилизатора напряжения

Внешне стабилизаторы делятся на простые коробки и встраиваемые модели. Соответственно, аппарат можно просто поставить на пол, вмонтировать в какой-нибудь шкафчик, повесить на стену.

Принеся героя статьи с холода, стоит подождать пару часов. Если приступить к монтажу сразу, образуется конденсат. Влага и электроприборы, как известно, несовместимы. Плохо работает стабилизатор, так же, если в его внутренние узлы попадет пыль. Поэтому, монтируют установки в закрытых помещениях, без риска задувания грязи в аппарат.

Читайте так же:
Компенсационный стабилизатор тока схема

Место для прибора нужно подыскать вдали от легковоспламеняющихся предметов и поверхностей. Обезопасить себя стоит, так же, заземлением корпуса стабилизатора напряжения. Энергия от него сможет уходить по металлическим деталям или проводу в пол. Это обезопасит людей.

В случае аварийных ситуаций ток уйдет в землю, а не перекинется на человека. Сопротивление кожи потоку электронов измеряется в килоомах, а провода или металла – в простых омах, то есть значительно меньше. Не удивительно, что при наличии заземления напряжение уходит через него в пол.

К сети в 220 вольт стабилизаторы напряжения подключаются через клеммы. На задней панели прибора их 2-е. После присоединения к сети работают кнопкой или рычагом автоматических включения-выключения.

Поскольку многомощные стабилизаторы дороги, большинство применяет доступные модели. Их не хватает на все приборы. Защищают самые ценные. Так, популярны стабилизаторы напряжения для котлов отопления, насосов, кинотеатров, компьютеров. Соответственно, выбирается аппарат с учетом спектра оберегаемых приборов.

Как выбрать стабилизатор напряжения

У любого стабилизатора есть 4 основных параметра. Мощность – ведущий. Понятно, что она выбирается по суммарному потреблению приборов, с небольшим запасом на случай неувязок.

Однако, нужно учесть, что мощность домашней электрики состоит из активной и реактивной составляющих. Первая – заявленная. Вторая считается вредной. Производители стараются избавиться от чередования запасания энергии и ее перекачивания обратно, то есть отдачи запасов прибором.

Такой пинг-понг током, который на обратном пути еще и отклоняется на 90 градусов, съедает энергию, не переводя ее в полезную. На некоторых приборах указывается реактивный показатель, но на большинстве игнорируется.

Меж тем, общая мощность составляется из обеих энергий. Средней реактивной для всех приборов считается планка в 0,7. Ее плюсуем к мощности стиральных и посудомоечных аппаратов, насосов, электроинструмента, холодильников. Как видно, речь о приборах с двигателями.

При запуске, кстати, они кратковременно потребляют в 2-3 раза больше энергии, чем в остальное время. Мощность плит, чайников и духовок аналогична заявленной активной. Реактивное потребление у приборов без электродвигателя отсутствует. Нужно лишь приплюсовать 20%.

Второй параметр выбора героя статьи – скорость срабатывания. Одни аппараты выравнивают напряжение за миллисекунды, а другим нужно 3 полных секунды. При серьезном скачке напряжения 3-ех секунд хватит для поломки техники.

Третий маячок для покупателей стабилизаторов – их точность. Уже говорилось, что минимальную погрешность обеспечивают прецизионные установки. Последний из основных параметров выбора — показатель входного напряжения, то есть от какой сети стабилизатор должен работать.

Обращаем внимание на минимальную и максимальную величину напряжения на входе в установку. На изношенных советских сетях показатель, порой, скачет от 140-ка до 280-ти вольт. То есть, 220 вольт – редкая удача, а не закономерность.

Цена стабилизатора напряжения

На стабилизатор напряжения цена зависит от типа устройства, его дизайна, размеров. Влияет на стоимость и имя производителя. На российских просторах, к примеру, завоевывает популярность латвийский бренд «Ресанта». Стабилизатор энергии под этой маркой можно купить и за 1500, и за 20000 рублей.

Компания выпускает аппараты бытовой направленности. За высокоточными стабилизаторами промышленного типа лучше обратиться к продукции отечественного бренда «Энергия». Среди ее продукции есть стабилизаторы более чем за 100000. Цена оправдана мощью и надежностью, достаточными для крупных производств.

Стабилизатор тока на транзисторе

Светодиодные светильники выполняют свои функции полноценно при качественном питании. Даже незначительные колебания силы тока в цепи провоцируют видимые пульсации, ухудшают долговечность. Аналогичные задачи решают в процессе зарядки аккумуляторных батарей. Для корректного решения обозначенных и других проблем подойдет стабилизатор тока на транзисторе. Самостоятельная сборка поможет обеспечить рабочие параметры устройства в точном соответствии с техническим заданием. Представленные ниже сведения пригодятся для выбора оптимальной электрической схемы.

Особенность стабилизатора на транзисторах

Применение такой элементной базы позволяет очень точно настроить работу блока стабилизации. Значительное выходное сопротивление транзистора уменьшает обратное влияние нагрузки. Отсутствие резисторов с большими номиналами в цепи уменьшает потери, что улучшает экономические параметры устройства.

Виды стабилизаторов

В простейшем варианте применяют ограничитель сил тока из резистора, установленного последовательно в цепь со светодиодом. Стандартные приборы подключают к источникам 5V (12V). Увеличивая напряжение, можно улучшить точность, однако при этом снизится КПД.

Максимальные значения электрических параметров источника должны быть на 10% больше рабочих значений светодиода. Падение напряжения указано в сопроводительной документации. Для расчета резистора (R) применяют следующую формулу:

где:

  • Uп – напряжение источника питания;
  • Uc – падение на светодиоде;
  • Iпот – ток потребления.

Пример:

  • Uп = 5 V;
  • Uc = 2,5 V;
  • Iпот = 0,25 А;
  • R = (5-2,5)/0,3 ≈ 8,33 Ом;
  • ближайший номинал – 8,45 Ом;
  • мощность резистора = 0,3*0,3*8,45 ≈ 0,75 Вт.

К сведению. Последняя строка расчета наглядно демонстрирует энергетические потери. Нагревающийся резистор будет повышать температуру окружающей среды.

Усовершенствованные схемы собирают из следующих компонентов:

  • трансформатором изменяют нужным образом амплитуду сигнала;
  • для выпрямления применяют обычный мостик из диодов;
  • конденсаторами сглаживают пульсации;
  • резисторами ограничивают выходные токи.

Транзисторный стабилизатор напряжения и тока отличается экономичностью. Электрическое сопротивление во входной цепи устанавливают в качестве датчика. Этот компонент дополняет стабилитрон. Изменение напряжения на эмиттере позволяет регулировать выходные параметры автоматически без контроля и вмешательства со стороны пользователя.

Аналогичные функции вместо стабилитрона способен выполнить эмиттерный переход биполярного транзистора при соответствующем включении в электрическую схему.

Вместо набора из нескольких радиодеталей удобнее пользоваться специализированными микросхемами. Такие изделия обеспечивают высокую точность поддержания рабочих параметров выходного сигнала. Как в примере со стабилитроном, в определенной цепи устанавливают резистор для оперативного детектирования изменения силы тока.

Отдельно следует отметить импульсные схемы стабилизаторов. Такие изделия создают на основе быстродействующих электронных ключей. Главной особенностью является возможность оперировать с относительно высокими значениями выходных напряжений.

Простой стабилизатор тока на транзисторе

Параметры компонентов и рабочие характеристики схемы:

  • R1 выбирают 1-15 Ом;
  • R2 – от 150 до 250 Ом;
  • D1 – стабилитрон или резистор подходящего номинала;
  • Q1 – КТ 818 или аналог;
  • напряжение источника питания – от 8 до 40 V;
  • ток на выходе – 0,5-4,5А.
Читайте так же:
Диод как стабилизатор тока

Пояснения:

  • R2 и D2 формируют стандартный делитель напряжения;
  • изменением потенциала на базе корректируется ток в цепи коллектора;
  • при подключении мощной нагрузки R1 сильно нагревается;
  • для точной регулировки выходных параметров устанавливают переменное сопротивление R2 (изменяют порог насыщения на соответствующем полупроводниковом переходе);
  • при необходимости увеличивают выходной ток с применением составного транзистора.

Если расчет сделан точно, в рабочем диапазоне стабилизация тока выполняется с минимальными потерями. Простую схему несложно изготовить собственными руками даже без предыдущего опыта сборки.

Сборка стабилизатора тока из двух транзисторов

В этой схеме функции датчика выполняет резистор R2. Его номинал при подключении светодиодов выбирают с помощью формулы:

0,6/ Iн (ток в нагрузке).

Увеличение Iн открывает VT2, который, в свою очередь, запирает переход транзистора VT1.

Недостатком схемы специалисты считают существенное падение напряжения на основном транзисторе. При подключении нескольких светодиодов проблемы не возникают. Однако по мере увеличения нагрузки приходится ставить VT1 на крупный радиатор, обеспечивать эффективную вентиляцию рабочего объема. Подобные решения используют для создания мощных зарядных устройств.

Реле тока на микросхемах импульсных стабилизаторов

Для уменьшения потерь и поддержания широкого рабочего диапазона применяют готовые решения. В этом разделе представлен импульсный стабилизатор тока на микросхеме MAX771.

Контрольное напряжение подают с делителя (R1, R2). Если превышен установленный производителем уровень, автоматически корректируются выходные параметры.

Как сделать светодиодный стабилизатор

Простую конструкцию из резистора, конденсатора и стабилитрона можно собрать буквально за несколько минут. Используют универсальную монтажную плату или навесной способ сборки. Номинал электрического сопротивления выбирают с учетом параметров нагрузки. При необходимости устанавливают самодельный радиатор из подходящей алюминиевой пластины.

Стабилизаторы тока на микросхемах

Применение такой элементной базы несколько увеличивает себестоимость проекта. Однако использование качественных микросхем обеспечивает хорошие стабилизационные характеристики в широком диапазоне входных параметров. С учетом хороших показателей эффективности можно рассчитывать на небольшое потребление электроэнергии.

TL431

В левой части рисунка показана схема типового подключения микросхемы TL 431 (DA1). Отмечена главная функция – поддержание напряжения 2,5 V на контрольном резисторе.

Такая конструкция пригодна для последовательного подключения нескольких десятков светодиодов суммарной мощностью 12-14 Вт. Силовые компоненты подбирают с учетом реальных потребностей. В представленном примере падение напряжения на транзисторе составит 25-35V. Рассеивается не более 1,75 Вт. В таком варианте радиатор не требуется.

Резистор на входе (R3) предотвращает повреждение конденсатора при включении блока в сеть. Ток в нагрузке ограничивает безопасным уровнем сопротивление R3. При выборе светодиодов специалисты рекомендуют делать запас по мощности, чтобы продлить срок службы одновременно с уменьшением тепловыделения.

LM7805, LM7812

В представленном ниже варианте схемотехники следует повысить входное напряжение. Его уровень должен быть больше на 2,5-3V, чем номинал стабилизации данной микросхемы.

В примере показан стабилизатор напряжения постоянного тока, который рассчитан на 9-11 Вт подключаемой нагрузки.

LM317

При подключении нагрузки 28-30 Вт эта микросхема обеспечивает стабилизацию тока 100 мА. Диапазон входного напряжения – от 207 до 240 V.

В таблице на рисунке представлены значения регулировочного резистора, соответствующие определенным выходным параметрам.

При выборе подходящей схемы следует учесть в комплексе:

  • минимальные и максимальные напряжения в цепи питания;
  • точность стабилизации;
  • эффективность устройства;
  • сложность изготовления определенной конструкции собственными руками;
  • стоимость комплектующих деталей, расходных материалов.

Заранее рекомендуется подготовить перечень инструментов, приспособлений, измерительных приборов. Аккуратное выполнение рассмотренных выше инструкций поможет создать функциональный стабилизатор без ошибок и лишних затрат.

Видео

Как правильно выбрать стабилизатор напряжения?

Стабилизаторы напряжения – современное оборудование, позволяющее подключать сразу несколько электрических приборов. Это безопасно, удобно и надежно. В этом небольшом обзоре мы проясним несколько моментов и попробуем ответить на вопрос, как правильно выбрать стабилизатор напряжения.

Г лавный вопрос – характеристика мощности при выборе стабилизатора напряжения

Первый и пожалуй самый главный критерий в таком оборудовании – это мощностной показатель, то есть коэффициент суммарной мощности, какую может на себя принять модель. От суммарной нагрузки, подключаемой к прибору, будет зависеть и его работоспособность. Поэтому заранее определяемся, сколько приборов и какой мощности будут подключаться к стабилизатору для дома.

Например, вам необходимо подключить обогреватель мощностью 1000 Вт, телевизор мощностью 300 Вт и вентилятор мощностью 700 Вт. Соответственно, мощностные характеристики вашего стабилизатора должны быть минимум 2000 Вт. Причем мы рекомендуем подбирать модель с запасом, примерно 20-30 %. Для подключения вышеописанных приборов вам следует обзавестись моделью около 2400-2600 Вт.

Для того чтобы не заморачиваться с расчетами, можно посмотреть на ампераж входящего автомата и умножить значение на 220. К примеру, автоматически выключатель, как показано на рисунке, номиналом 40 А х 220 В = 8800 ВА. Значит Вам понадобиться стабилизатор мощностью не менее 8800 ВА.

Таблица мощностей бытовых потребителей

ПотребительМощность, Вт
Холодильник150-600
Телевизор100-400
Компьютер400-750
Электроплита1100-6000
Обогреватель1000-2400
Кофеварка800-1500
Пылесос600-3000
Гриль1200-2000
Фен для волос450-2000
Радио50-250
Духовка1000-2000
Утюг500-2000
Тостер600-1500
СВЧ-печь1500-2000
Электролампы20-250
Электрочайник1000-2000
Проточный водонагреватель5000-6000
Бойлер1200-3000

Таблица мощностей электроинструментов

ПотребительМощность, Вт
Перфоратор600-1400
Дрель400-800
Дисковая пила750-1600
Электроточило300-1100
Электролобзик250-700
Электрорубанок400-1000
Шлифовальная машина650-2200

Таблица мощностей электроприборов

ПотребительМощность, Вт
Водяной насос500-900
Компрессор750-2800
Кондиционер1000-3000
Циркулярная пила1800-2100
Вентиляторы750-1700
Электромоторы550-3000
Насос высокого давления2000-2900
Сенокосилка1800-2100
Стиральная машина1800-3000

Мощность делиться на два показателя: активная и реактивная. Первую представляют устройства, которые превращают электроэнергию в тепло: утюг, обогреватель, лампочки, электроплиты. Для данного типа нагрузки коэффициент Cos (Fi) (отношение активной мощности Вт и полной ВА) равен единице. То есть, если в техническом паспорте утюга указана мощность 2000 Вт, то показатель полной мощности устройства будет равен 2000 ВА.

Читайте так же:
Микросхема линейного стабилизатора тока

Что касается реактивной нагрузки, которая содержится в устройствах имеющих электродвигатели (холодильники, стиральные машины, насосы), Cos (Fi) будет равен 0,7-0,8. Следовательно, если на задней стороне холодильника указано 300 Вт, то полная мощность будет равна: 300/0,7 = 430 ВА. Кроме того, техника содержащая электродвигатель при запуске потребляет в 3-5 раз больше номинальной мощности. То есть, при выборе стабилизатора для холодильника, нужно приобретать модель минимум на 1500 Вт. На нашем сайте представлены модели, которые рассчитаны на пусковые токи и могут бесперебойно работать при кратковременном повышении нагрузки в 5-6 раз.

ВНИМАНИЕ. После подсчета мощности, нужно учесть коэффициент, который зависит от напряжения в сети:

Напряжение, ВКоэффициент
1301.69
1501.47
1701.29
2101.05
2201

К примеру сумма нагрузки равна 9000 Вт. При измерении напряжения, Вы определили, что его входящее значение равно 150 В. Далее умножаем нужный коэффициент, из таблицы, на полученную величину 9000 Вт * 1,47 = 13000 Вт. Вам нужен стабилизатор мощностью минимум 13 кВт. Если не учитывать данный показатель, то скорее всего приобретенный аппарат не будет запускаться, а если всё-таки включиться, то проработает считанные дни.

Выбираем тип стабилизатора напряжения

Сегодня используется три основных вида стабилизаторов напряжения :

  • широко используются релейные модели, для мелких бытовых приборов;
  • самые популярные в Украине симисторные стабилизаторы;
  • для чувствительной техники используются инверторные аппараты (бесступенчатого типа) .

Релейные модели наиболее бюджетные варианты, надежные благодаря простой конструкции. Они не требуют особого технического обслуживания. Однако существенный недостаток таких стабилизаторов – это быстрый износ релейных элементов, который напрямую зависит от перепадов напряжения. Кроме того, в таком оборудовании часто наблюдаются такие явления как искрение, залипание, контактное обгорание. А также данный тип достаточно медленно реагирует на изменения напряжения в сети (около 100 мс). Средний срок службы 5 лет.

Преимуществами стабилизаторов симисторного/тиристорного типа можно назвать неплохие шумовые характеристики (работает практически без каких-либо шумов, но легкий гул от трансформатора может присутствовать), отличную реакцию на входные колебания (реагирование примерно за 20 мс) и высокую точность на выходе. В таких моделях практически отсутствует износ внутренних элементов. Среди недостатков – относительно высокая цена. Средний срок службы 10-15 лет. На сегодняшний день электронные симисторные (тиристорные) стабилизаторы самые популярные в Украине. Отзывы и статистика по поломкам украинских и китайских производителей стабилизаторов.

Самые надежные и быстрые считаются инверторные стабилизаторы, за счет двойного преобразования напряжения, на выходе получается чистый сигнал в виде синусоиды и максимально точное напряжение 220/230 В с отклонением 0,5-1%. Обладают широким порогом стабилизации от 100 В до 380 В. Реакция на изменение напряжения составляет менее 1 миллисекунды. Работают без шума, имеют малые габариты и вес по сравнению с трансформаторными стабилизаторами. Средний срок службы 20 лет.

Какой выбрать стабилизатор напряжения однофазный или трехфазный

Для бытового оборудования, квартир, домов используют однофазные модели. Трехфазные стабилизаторы напряжения применяются в больших частных секторах, промышленных объектах, производстве, заводах. Трехфазные потребители очень критичны к пропаже питания одной из фаз, поэтому в стабилизаторах предусмотрена защита, которая при аварийных ситуациях полностью отключает устройство. Если на объекте отсутствуют трехфазные потребители, то можно устанавливать три однофазных стабилизатора.

Точность выходного напряжения

Для бытового оборудования отклонение напряжения в 10 % считается нормальным (198 В -242 В). Поэтому не стоит уделять большое внимание данной характеристике. На сегодняшний день, большинство производителей выпускает продукцию с точностью 5 %, которой будет достаточно для любого бытового электроприбора. Если же на объекте установлена высокоточная техника, такая как медицинская, производственная, то погрешность не должна быть больше чем 3 %, а лучше 1%.

Диапазон рабочего напряжения стабилизатора

Модели устройств отличаются порогом входных параметров вольтажа. Для того чтобы не прогадать с покупкой, нужно произвести замеры напряжения с помощью вольтметра. Желательно повторить процедуру несколько раз на протяжении суток утром, днем и вечером. Существуют универсальные выпрямители, у которых достаточно широкий диапазон входного напряжения, они подходят практически под все условия.

Скорость реакции на изменение напряжения

Данный параметр отвечает за время реакции устройства на скачки напряжения в сети. Если он будет равен более 100 мс, то стабилизатор не успеет среагировать и не откорректирует значение вольтажа, что очень часто бывает в использовании электромеханических аппаратов. Время срабатывания очень важно там, где используется большое количество осветительных приборов (лампочки мерцают при перепадах напряжения), чувствительное высокоточное оборудования, и сварочные аппараты.

В целом, под хорошие характеристики могут попасть сразу несколько моделей от разных производителей. Следовательно перед покупкой, когда выбрали для себя несколько подходящих вариантов, следует проконсультироваться со специалистом, чтобы он точно подсказал как выбрать стабилизатор напряжения. Он подскажет вам, на какие дополнительные технические моменты обратить внимание. Читайте также часто задаваемые вопросы по стабилизаторам напряжения.

Стабилизатор напряжения, что это и как выбрать?

В условиях современной урбанизации, несовершенства эклектрических сетей и сильных перепадов напряжения стабилизаторы просто незаменимы.

Основной функцией приборов является экономия средств потребителей электроэнергии, защита электронной техники от губительного перепада напряжения и вывода ее из строя, обеспечение стабильной работы приборов, которые питаются электричеством от сети.

Стабилизатор напряжения — это специальное устройство, предназначенное для поддержания перманентного значения электрического напряжения или силы тока независимо от нагрузки сети (в определенных пределах).

Как работает стабилизатор напряжения простыми словами? Он выравнивает напряжение, которое получил на входе к оптимальному показателю в 220 В на выходе.

Для чего нужен стабилизатор напряжения

Основная задача этих приборов – обеспечить безопасность работы техники, которая подключена и питается электричеством из сети.

Стабилизатор обеспечивает безопасность только в определенных пределах колебаний напряжения.

В том случае, если в сети напряжение выйдет за рамки работоспособности стабилизатора, прибор автоматически обесточит питаемые электроприборы. В условиях сильных перепадов напряжения стабилизаторы просто незаменимы.

Читайте так же:
Схема стабилизатор тока 20ма

Типы стабилизаторов напряжения и как работает стабилизатор напряжения

Стабилизаторы напряжения бывают:
• релейными;
• симисторными;
• сервоприводными (электромеханическими);
• феррорезонансными.

Каждый из вышеперечисленных видов имеет свои особенности

Релейный тип стабилизатора

На выбор мощностей стабилизатора влияет минимальный показатель напряжения сети. Например, если напряжение на входе составляет 190 В, то стабилизатор обеспечит вольтодобавку в 30 В, тем самым на выходе получится оптимальное напряжение в 220 В.

Приборы такого типа имеют простую конструкцию, состоящую из трансформатора и силового реле.

Та или иная имеющаяся обмотка автотрансформатора включается в зависимости от силы напряжения на входе прибора. Обмотки, в свою очередь, переключаются с помощью реле, и происходит постепенная ступенчатая стабилизация.

Контроллер или процессор осуществляет управление реле. У стабилизаторов такого типа бывают различное количество ступеней, как правило, от 5 до 7.

Нужное количество ступеней необходимо для точного поддержания напряжения на выходе.

  • Простая конструкция;
  • Доступная цена;
  • Не нуждается в точной регулировке;
  • Возможность работы в «заниженной сети» с показателями от 90 Вольт.
  • Быстрый износ деталей прибора;
  • Неравномерная стабилизация при переходе на следующую ступень. Например, если к стабилизатору подключить лампочку, то будет наглядно заметно изменение ее яркости, а в динамиках при переключении будут прослушиваться щелчки;
  • Вероятны большие амплитуды колебания (всплески) напряжения, которые могут доходить до 1000 В или провалы в питании нагрузки при переключении обмоток автотрансформатора;
  • Стабилизаторы такого типа не подходят для приборов очень требовательных к точности напряжения тока. Конструкцией прибора допустимы отклонения до +/- 8%. Т.е. напряжение может быть от 203 до 237 В.
  • Шумные. При переключении ступеней стабилизаторы издают характерный щелчок, и чем больше мощность стабилизатора, тем больше реле и, соответственно, громче звук щелчка.

Семисторный стабилизатор

Принцип работы похож с релейным, но в данном типе реле заменено на семисторы – силовые коммутирующие элементы, которые не имеют в составе механических узлов. Управление происходит только при помощи процессора.

  • Скорость реакции элементов достаточно высока;
  • Исключение образование искр и нагара при работе (благодаря отсутствию контактов);
  • Практически бесшумные в работе;
  • Работают с больших диапазонах – от 90 В до 300 В;
  • Возможность выбора точности напряжения в коридоре от 2 до 8%.
  • Неравномерная стабилизация при переходе на следующую ступень;
  • Большие амплитуды колебаний напряжения;
  • Восприимчивы к пусковым токам и перегрузам;
  • Сильно греются;
  • Сложное управление, вероятность ошибок или «слета» ПО;
  • Дорогостоящие.

Сервоприводный стабилизатор

Или электромеханический. Такой тип стабилизаторов является самым распространенным.

Сервопривод приводит в движение щетку подачи тока, которая принимает то или иное положение в зависимости от входящего напряжения, изменяет коэффициент трансформации и на выходе выдает оптимальное значение напряжения.

Схема работы стабилизатора основана на принципе очередности, т.е. сначала происходит замыкание на последующей контактной площадки, и только затем отсоединение щетки от предыдущей.

Цепь выхода перманентна и постоянно находится в соединении. Именно эта конструкция позволяет обходить недостатки вышерассмотренных типов стабилизаторов.

  • 2-3% точность выходного напряжения;
  • Устойчив к перегрузкам;
  • Отсутствие всплесков и чрезмерных нагрузок;
  • Малошумные;
  • Надежны, т.к. не имеют процессорного управления.
  • Скорость реакции релейного стабилизатора превосходит данный;
  • Быстрый износ механических узлов в суровых условиях эксплуатации;
  • Дорогие;

Феррорезонансный стабилизатор

Обеспечивает непрерывную регулировку напряжения на выходе лишь в определенном диапазоне нагрузки. Работа основана на принципе трансформатор-конденсатор.

На сегодняшний день это самый несовершенный тип трансформатора с рядом нерешенных проблем с технической точки зрения. Использование ограничено.

  • Быстродействие;
  • Надежность;
  • Высокий рабочий ресурс;
  • Стабилизация высокой точности.
  • Небольшой диапазон регулировки;
  • Синусоидальное искажение;
  • Не работает при перегрузах и в режиме «холостого хода»;
  • Тяжелые.

Как подобрать стабилизатор напряжения

Когда возникла реальная необходимость в выборе стабилизатора необходимо учесть не только основные характеристики прибора, но и проанализировать условия, в которых стабилизатор будет функционировать.

Например, у магазина ABC Электро (http://avselectro-msk.ru/catalog/4281-stabilizatory-napryazheniya) в ассортименте представлены стабилизаторы напряжения, подходящие под индивидуальные потребности любой электрической сети.

Для того, что бы ответить на вопрос как правильно выбрать стабилизатор напряжения необходимо определиться с некоторыми важными критериями.

Основные критерии выбора стабилизатора для дома:

  • Скорость реакции на изменения напряжения на входе стабилизатора;
  • Цена;
  • Срок эксплуатации;
  • Вероятность изменения или регулировки напряжения на входе.

Как выбрать стабилизатор напряжения

Рассмотрев техническую сторону вопроса можно сделать вывод, что релейные стабилизаторы самые выгодные по цене и оптимальные в работе с сетью с резкими перепадами напряжения.

Обоснованный выбор в пользу семисторного стабилизатора можно сделать в случае крайне жестких условий эксплуатации прибора. Например, если диапазон входящего напряжения колеблется от 140 до 260 В.

Сервоприводные стабилизаторы дают плавную регулировку напряжения, практически безшумны, надежны и стабильны. На сегодняшний день сервоприводный стабилизатор – выбор №1 на рынке.

Феррорезонансный стабилизатор довольно ограничен в сфере применения из-за большого количества технических несовершенств и возникающих вытекающих проблем.

Как рассчитать стабилизатор напряжения для дома

Для правильного выбора мощности стабилизатора нужно подсчитать сумму мощностей всех имеющихся электронных приборов и других потребителей электроэнергии, которые одновременно подключены к сети.

Очень важно учесть особенность электродвигателей, пусковые токи которых гораздо выше номинального значения.

При выборе стабилизатора необходимо учесть имеющиеся нюансы приборов и завысить минимум в 3 и максимум в 5 раз номинальную мощность таких потребителей как компрессоры, наносы и асинхронные двигатели.

Информацию о мощности каждого прибора можно взять из инструкции либо посмотреть на самом приборе. Чтобы определиться с вопросом, какой выбрать стабилизатор напряжения для частного дома необходимо так же учесть тип нагрузки (активная или реактивная).

При активной нагрузке потребляемая энергия преобразуется в другие виды, будь то тепловая или световая. Это лампы, утюги, обогреватели и т.д.

Им достаточно мощности стабилизатора по номенклатуре. Т.е. потребляет лампа 1 кВт, то и трансформатор выбираем мощностью в 1 кВт.

Реактивная нагрузка обусловлена всеми приборами снабженными электродвигателями – почти вся бытовая и электронная техника. Полная мощность исчисляется показателями ВА (вольт-ампер), а активная в Вт (ваттах).

Читайте так же:
Крен как стабилизатор тока

При выборе стабилизатора для частного дома необходимо брать запас мощности около 20%. Такой запас не только разгрузит работу стабилизатора, создаст резерв, но и увеличит срок эксплуатации.

Какие стабилизаторы напряжения лучше электромеханические или релейные

Каждый из рассмотренных типов приборов для стабилизации напряжения имеет свои преимущества и недостатки.

Сегодня для дома активно используют стабилизаторы типов: релейные, сервомоторные и семисторные или электромеханические. Если описать все приборы в двух словах, то:

Релейный тип – «дешево и сердито». Самые быстрые, но имеют ряд недостатков, среди которых быстрый износ.

Сервомоторные – работаю плавно и точно, но имеют загвоздку в скорости реагирования на изменения.

Электромеханические – надежные, быстрые, обладают завидной точностью работы, тихие.

У стабилизаторов этого типа есть только один недостаток – цена, но она с лихвой оправдывает получаемое качество изделия. «За качество невозможно переплатить».

Также далее на видео вы можете ознакомиться с полезной информацией о том, что такое стабилизатор напряжения.

Стабилизатор напряжения для кондиционера

Для чего кондиционеру нужен стабилизатор?

Современный кондиционер — это сложная система с электронной системой управления.

Именно электронная начинка кондиционера и является самой уязвимой частью кондиционера.

Что же угрожает кондиционеру:

  • скачки напряжения
  • отгорание «нуля» — в этом случае на плату будет подано напряжение 380 В
  • высоковольтные импульсы
  • пониженное напряжение

Высокое напряжение способно вывести из строя плату управления любого кондиционера, даже самого качественного и дорогого.

Платы управления, обычно, поставляются под заказ, со сроком поставки 3-10 недель, и стоят не дёшево, по гарантии их не меняют, так как это не дефект изготовителя, а не правильные условия эксплуатации.

Не инверторные кондиционеры, к тому же, боятся и пониженного напряжения (как и холодильники). Так как при понижении напряжения компрессору может не хватить пускового момента для запуска, а напряжение будет подаваться, в конечном итоге обмотки перегреются и он «сгорит».

Особенно это актуально для дачных посёлков и сельской местности, где оборудование старое или не рассчитанное на современные мощные нагрузки.

Выбор типа стабилизатора для кондиционера

Современные кондиционеры способны работать в диапазоне 200-240 В (Точное значение уточняйте на шильдике и в документации).

Соответственно на это напряжение и должен быть рассчитан стабилизатор.

Такой диапазон обеспечивают все современные стабилизаторы, но с разной точностью

  • электромеханические +/-2-4%
  • ступенчатые (релейные, тиристорные) +/- 8-10%
  • инверторные преобразователи до +/- 0,5 %

При этом значение входного напряжения 160-260 В (и шире).

Однако есть один нюанс, стабилизаторы напряжения низкого и среднего ценового диапазона очень часто не имеют защиты от перенапряжения.

То есть, при импульсах высокого напряжения стабилизатор не сможет привести в норму напряжение в силу принципа своей работы, и нагрузка банально «сгорит».

Таким образом при выборе СН нужно уточнять, есть ли защита от перенапряжения.

Либо устанавливать после СН дополнительно реле контроля напряжения, что лучше, так как можно самостоятельно выставить нужные параметры.

Самый лучший вариант — инверторный или как его ещё называют — стабилизатор с двойным преобразованием.

По структуре он такой же как и инверторный кондиционер, но со множеством защит, и при падении напряжения до 160 В его мощность падает всего на 25 %.

Выбор мощности стабилизатора напряжения

Для примера возьмём самую распространённую модель комнатных кондиционеров «семёрку» (7Btu/h).

Холодильная мощность данной модели примерно 2100 Вт, при этом потребляемая максимальная всего 600-800 Вт, точное значение зависит от энергоэффективности кондиционера.

Исходя из этого видно что подойдёт стабилизатор мощностью 800 ВА, но опять же есть несколько нюансов.

Уменьшение мощности стабилизатора

В технических характеристиках ступенчатых стабилизаторов указано, что при уменьшении входного напряжения, мощность линейно падает, и при напряжении около 200 В, мощность уменьшается примерно в 2 раза.

Производители дают рекомендации при подборе прибора брать запас в 40%.

Так что при подборе всегда уточняйте этот параметр.

Увеличение мощности потребления кондиционером

При работе кондиционера со временем он начинает потреблять больше энергии, происходит это по таким причинам:

  • загрязнение теплообменников
  • увеличение вязкости масла в холодильном контуре
  • увеличение нагрузки на кондиционер (высокая температура и влажность)

Иногда , доходит до того, что выбивает автомат, через который подключён кондиционер.

Чтобы сам стабилизатор не вышел из строя необходимо также предусматривать запас по мощности.

Пусковые перегрузки

В не инверторных кондиционерах актуальны броски тока при запуске компрессора, которые превышают в несколько раз рабочий ток.

По времени броски тока не превышают сотен миллисекунд, поэтому большинство современных стабилизаторов не боятся таких перегрузок.

Коэффициент мощности

Сильно не углубляясь в теорию этого процесса сразу сделаем вывод: для индуктивной нагрузки, такой как компрессор кондиционера требуется немного больше мощности, чем для активной нагрузки (электрообогреватели, лампы накаливания).

Для инверторных кондиционеров это не актуально — у них имеется встроенный корректор коэффициента мощности.

Исходя из всего вышесказанного для кондиционера «7» для долговременной работы подойдёт СН:

  • мощностью 1500-2000 ВА, лишний запас не будет вреден, это только увеличит надёжность системы. Но и излишняя мощность не нужна, так как это увеличивает стоимость самого прибора.
  • с защитой от перенапряжения, либо дополнительно установленным реле

Для кондиционеров другой мощности необходимо смотреть мощность потребления (именно потребление, а не холодильную мощность) в документации, либо на шильдике.

Область применения

Стабилизаторы необходимы в местности, где часто происходит снижение напряжение ниже нормы (200 В).

В этом случае стабилизатор поможет «вытянуть» кондиционер при снижении напряжения питания.

Если же это происходит не часто (несколько раз в день), то вполне можно обойтись реле контроля напряжения, которое на время отключит кондиционер и после включит.

Если включить в кондиционере функцию «рестарт» (имеется в большинстве кондиционеров), то вы этого даже не заметите, а для кондиционера отключения не несут опасности.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector