Активное использование электроприборов во всех сферах деятельности делает актуальной проблему обеспечения качества потребляемой электроэнергии.

Существующие особо ответственные потребители, сети с пониженным напряжением требуют автоматического поддержания уровня питающего напряжения в строго определенных границах.

типы стабилизаторов напряжения

Проблему качества поставляемой электроэнергии, соблюдение необходимых параметров выходного напряжения эффективнее всего, по сравнению с другими средствами, могут решить сетевые стабилизаторы.

Примененные технические решения позволяют классифицировать стабилизаторы по основным типам:

  • — релейные;
  • — симисторные;
  • — сервоприводные (электромеханические);
  • — феррорезонансные.

Каждый из них имеет свои достоинства и недостатки. При подборе стабилизатора надо учитывать их основные характеристики – важны скорость реакции на колебания напряжения на входе, возможность плавного изменения или ступенчатая регулировка напряжения на входе, расчетный срок эксплуатации до возможного отказа, и естественно, стоимость оборудования.

Релейные стабилизаторы

Включают в себя автотрансформатор и силовые реле. В принцип действия заложена ступенчатая регулировка напряжения подключением определенного отвода от автотрансформатора.

Электронная схема управляет силовыми реле, которые автоматически переключают обмотки автотрансформатора.

Этот тип стабилизаторов не способен обеспечить высокой точности регулирования выходного напряжения. Повысить уровень качества стабилизации возможно только за счет усложнения конструкции автотрансформатора, но соответственно вырастет и цена оборудования.

Данный тип стабилизаторов целесообразно использовать с приборами малой мощности.

Симисторные стабилизаторы

Симисторные стабилизаторы — электронные, принцип их работы – регулировка по релейному типу. Обмотки автотрансформатора коммутируются (переключаются) электронными ключами (симисторами или тиристорами).

симисторный стабилизатор напряжения

В результате исключения механических реле повышаются скорость переключения, надежность, аппаратура работает бесшумно. Но используемый алгоритм ступенчатой регулировки не дает высокой точности. Стоимость по сравнению с релейными аналогами выше почти в 3 раза.

Сервоприводные стабилизаторы


Обеспечивают плавную регулировку выходного напряжения по принципу работы реостата. В конструкцию включен электропривод, передвигающий подвижные контакты в виде ролика или щетки электродвигателя по обмотке автотрансформатора.

При изменении входного напряжения электродвигатель по команде управляющей электроники перемещает контакт в необходимое положение на обмотке, что позволяет изменять напряжение на выходе плавно.

Применение сервоприводных регуляторов напряжения ограничивается сетями без быстрых скачков напряжения.

electricvdome.ru

1.1. Электронные (симисторные, тиристорные)

Электронный тип – стабилизаторы этой категории не имеют механических составляющих, которые принимают участие в автоматической регулировке напряжения. Микропроцессор производит замер входного напряжения и контролирует полупроводниковые элементы, благодаря которым происходит управление автотрансформатором.Стабилизаторы напряжения электронного типа также могут называть «тиристорными» или «симисторными», в сущности, данные устройства не имеют кардинальных отличий и обладают одинаковыми свойствами.

Преимущества стабилизаторов электронного типа:


  • Высокая скорость регулирования – как правило, любой всплеск напряжения регулируется в течении 20 мс (0,02 секунды). Другими словами, если по соседству будут проводиться сварочные работы, то стабилизатор успешно нивелирует колебания в электрической сети.

  • Широкий диапазон входного напряжения – как правило, стабилизаторы электронного типа обладают одним или несколькими диапазонами входного напряжения, которые могут корректироваться на стадии производства. К примеру, стандартный диапазон серии NORMIC составляет 132 … 258 Вольт, но может быть смещен на пониженное 93 … 228В или на повышенное 168 … 303В.

  • Низкий уровень шума – качественно собранные электронные стабилизаторы практически не излучают шум. Однако стоит отметить, что при недостаточном запасе мощности или перегрузке устройства может возникать небольшой гуд, издаваемый автотрансформатором. Правильный выбор стабилизатора исключает вероятность недостатка мощности.

  • Система защиты – все или практически все устройства электронного класса обладают надежной защитой от распространенных аварийных ситуаций в сети (короткое замыкание, перенапряжение). Некоторые стабилизаторы снабжены специальными фильтрами, которые подавляют электрический шум, тем самым улучшая работу чувствительной к ним аппаратуры.


  • Размеры устройства – принцип работы электронных нормализаторов позволяет компактно расположить все элементы, благодаря чему корпус зачастую имеет небольшие размеры и легко крепится на стене.

  • Длительный срок эксплуатации – сам по себе принцип работы достаточно прост, поэтому электронный тип стабилизаторов имеет достаточно продолжительный срок службы, нередко – до 20 лет. Также производители предоставляют длительные гарантийные обязательства, которые на сегодняшний день могут достигать до 60 месяцев, а иногда даже 120.

Недостатки стабилизаторов электронного типа:

  • Дискретное (ступенчатое) регулирование – все без исключения электронные стабилизаторы имеют ограниченное количество обмоток автотрансформатора. Чем больше ступеней, тем выше точность выходного напряжения и плавность работы. Недостаток ступенчатого регулирования проявляется в бюджетных моделях (7 – 12 ступеней), где количество обмоток автотрансформатора минимально. Однако в моделях среднего и высокого класса (16 – 48 ступеней) данный недостаток практически не проявляется.


  • Отсутствие запаса мощности – как правило, электронный тип стабилизаторов имеет установленную номинальную выходную мощность, которая соответствует действительности при входном напряжении 220В или выше. При входном напряжении ниже 220В происходит прямо пропорциональное падение мощности. Поэтому для нормальной работы стабилизатора необходимо рассчитывать запас, что ведет к повышению стоимости устройства.
    Стоит отметить, что некоторые производители комплектуют стабилизаторы элементами со значительным запасом по мощности, благодаря чему во всем диапазоне входного напряжения мощность остается неизменной.

Тиристоры и симисторы применяемые в электронных стабилизаторах

Симисторы SEMIKRON немецкого производства применяемые в электронных типах стабилизаторов НОНС, ННСТ, Shteel, Calmer, Flagman, Strong Симисторы / тиристоры запорожского производства применяемые в электронных стабилизаторах Normic, Breeze, Shateel, Calmer STMicroelectronics тиристоры для стабилизаторов Ампер, Герц 16, Герц 36

Semikron, Германия

Запорожье, Украина

STMicroelectronics, Швейцария


 

1.2. Электродинамические (сервоприводные)

Электродинамический (сервоприводный) тип – устройства этой категории работают при помощи электродвигателя, расположенного внутри тороидального трансформатора, управление которым осуществляется при помощи электронной платы на основе микропроцессора. При изменении входного напряжения контроллер подает соответствующий сигнал электродвигателю, который перемещает графитовый ролик в нужную область на окружности тороидального трансформатора, тем самым изменяя выходное напряжение до необходимого значения.

Более мощные модели работают при помощи колоновидных регуляторов, на которых закреплены подвижные элементы с графитовым токосъемным роликом. Такой принцип работы применяется на мощности свыше 200кВА.

Преимущества стабилизаторов электродинамического типа:

  • Плавное регулирование – главной особенностью сервоприводных стабилизаторов напряжения является плавная регулировка напряжения. Такой эффект достигается при помощи механического перемещение графитового ролика по виткам тороидального трансформатора или колоновидного регулятора.


  • Высока точность выходного напряжения – даже недорогие модели с сервоприводным принципом регулирования обладают достаточно высокой точностью выходного напряжения, как правило, погрешность не превышает ±1%.

  • Широкий диапазон входного напряжения – важный показатель для украинских потребителей, где уровень напряжения электрической сети может ощутимо снижаться в часы пик и, наоборот, повышаться в глубокое ночное время и рабочее дневное.

  • Запас мощности – большое количество европейский производителей выпускает стабилизаторы с достаточным запасом мощности и поэтому даже при минимальном значении входного напряжения пользователь получает для использования заявленную выходную мощность.

  • Высокая перегрузочная способность – электродинамические нормализаторы нередко имеют высокие показатели перегрузочной способности на уровне 300 – 500% кратковременной перегрузки и 150 – 200% перегрузки в течении нескольких минут.

  • Система защиты – сервоприводные нормализаторы имеют надежную токовую защиту (КЗ), а также защиту от перенапряжения. Кроме этого, внутри корпуса расположено несколько датчиков температуры, которые контролируют уровень нагрева силовых элементов и исключают возможность самовозгорания.


  • Условия работы – очень полезным свойством является работа при отрицательных температурах и высокой влажности. Электродинамические стабилизаторы европейского производства успешно работают при температуре до –25 °С.

  • Длительный срок эксплуатации – как и электронные устройства, электродинамические имеют продолжительный срок использования. Правда, стоит оговориться, что это относится к европейскому, а не китайскому производству. Поскольку во втором случае токосъемный механизм представляет собой не графитовый ролик, а некачественную щетку, которая имеет свойство стираться.

Недостатки стабилизаторов электродинамического типа:

  • Средняя скорость регулирования – принцип работы с применением электродвигателя не позволяет достичь показателей скорости работы, схожей с электронным типом. Однако устройства европейского производства имеют весьма приемлемые показатели скорости работы на уровне от 8 до 18 мс/В в зависимости от мощности.

  • Средний уровень шума – при работе электродвигателя, который входит в состав нормализатора, возникает негромкий, но ощутимый звук. Установку таких устройств лучше производить в технических помещениях.

  • Размеры и вес – электромеханические стабилизаторы имеют значительный вес и несколько большие размеры, чем стабилизаторы электронного типа.


Система плавной регулировки в электродинамических стабилизаторах

Токосъемный механизм в электродинамических стабилизаторах ORTEA серии Vega, Antares Токосъемный механизм в стабилизаторах ORTEA Orion, Orion Plus, Sirius

Запатентованная технология регулировки напряжения с пожизненной гарантией от итальянских разработчиков компании ORTEA.

1.3. Инверторные (бесступенчатые, бестрансформаторные, IGBT, ШИМ)

Инверторный тип – относительно свежая разработка, которая применяется как зарубежными производителями, так и отечественными. В основе инверторных стабилизаторов используется принцип широтно-импульсной модуляции, такая технология очень часто применяется в источниках бесперебойного питания двойного преобразования (On-Line). Можно говорить, что бесступенчатые стабилизаторы также обеспечивают двойное преобразование. Интересен и тот факт, что IGBT стабилизаторы не содержат автотрансформатор напряжения, поэтому диапазон входных напряжений существенно шире, чем у классических электронных и сервоприводных стабилизаторов.

Преимущества стабилизаторов инверторного типа:


  • Плавное регулирование – бестрансформаторный принцип регулирования исключает появление скачков на выходе стабилизатора. Напряжение корректируется быстро и плавно. Реакция при регулировании отсутствует на любых источниках света, будь то «капризные» лампы накаливания или современные светодиодные элементы.

  • Высокая точность выходного напряжения – украинский завод выпускает модели бытового назначения выходной точностью 220В±1%, а модели промышленного назначения 220В±0,5%. Итальянский производитель ORTEA предлагает однофазные и трехфазные решения с точностью регулирования 220В±0,5% и 380В±0,5% соответственно.

  • Высокая скорость регулирования – как и электронные стабилизаторы, инверторные имеют лучший показатель скорости регулирования – 20 мс (0,02 секунды).

  • Очень широкий диапазон входного напряжения – инверторные стабилизаторы работают даже с половинным и двойным уровнем напряжения. По состоянию на середину 2017 года доступны модели с диапазонами от 130 до 330В переменного тока. По специальному заказу возможно изготовление стабилизаторов с диапазоном от 90 до 350 Вольт.

  • Защита нагрузки и устройства – как полагается качественному стабилизатору, бестрансформаторные аппараты содержат необходимый комплекс защит: от короткого замыкания, критически низкого напряжения, критически высокого напряжения. Стабилизатор пожаробезопасен, т. к. в составе используются дублирующие датчики контроля температуры силовой части, устройство быстро реагирует на критическую перегрузку, которая может вывести его из строя.

  • Условия работы – украинские устройства работают только при положительной температуре в диапазоне от +1 … +40°С. Итальянские инверторные стабилизаторы поддерживают работу в мороз до –25°С, а также выдерживают кратковременные повышения температуры до +60°С.

  • Минимальный уровень шума – при условии правильного выбора мощности стабилизатора и эксплуатации в соответствии с техническими требованиями, уровень излучаемого шума будет в пределах минимального.

  • Длительный срок эксплуатации – современные IGBT транзисторы обладают высоким ресурсом и способны служить до 25 лет без отключения. Схема регулирования не содержит механических частей, тем более частей с трением. На протяжении срока службы может потребоваться замена кулеров охлаждения.

  • Минимальные размеры и вес – устройства не содержат трансформатор и это существенно снижает вес и уменьшает размеры.

Недостатки стабилизаторов электродинамического типа:

  • Отсутствие запаса мощности – главным и, наверное, единственным недостатком бестрансформаторных стабилизаторов являются минимальные показатели перегрузки. Для итальянской продукции рекомендуется не превышать значения 150% номинальной мощности в течение 2 секунд. Украинские стабилизаторы имеют еще меньший показатель перегрузки – 125% в течение 1 секунды. Поэтому, если планируется использовать IGBT стабилизатор с индуктивной нагрузкой (двигатели, насосы, компрессоры, мощные вентиляторы и т. д.), необходимо тщательно подходить к выбору мощности.

1.4. Релейные

Релейный тип – стабилизаторы напряжения, относящиеся к данной категории имеют в составе силовые реле, посредством которых происходит коммутация обмоток автотрансформатора. Устройства этой категории очень схожи по своему принципу с электронными, но имеют несколько недостатков.

Преимущества стабилизаторов релейного типа:

  • Высокая скорость регулирования – позволяют нивелировать всплески входного напряжения с высокой скоростью до 40 мс. Реже, некоторые модели могут работать с еще более высоким быстродействием до 20 мс.

  • Широкий диапазон входного напряжения – релейные устройства также обладают широким диапазоном регулирования.

  • Система защиты – надежная электронная защита от перенапряжения и короткого замыкания присутствует практически у всех моделей относящихся к релейному типу.

  • Размеры устройства – компактный и легкий вес также присущи моделям данной категории.

Недостатки стабилизаторов релейного типа:

  • Дискретное (ступенчатое) регулирование – устройства релейного вида очень редко имеют более 12 ступеней регулирования, что подразумевает ощутимую погрешность выходного напряжения, иногда такой показатель достигает ±20 Вольт.

  • Отсутствие запаса мощности – для нормальной работы при пониженном напряжении в электрической сети рекомендуется рассчитывать запас мощности в размере 30 – 40%.

  • Средний уровень шума – принцип работы реле заключается в контролируемом размыкании и замыкании контактов, что влечет за собой характерные щелчки. При частом изменении входного напряжения щелчки учащаются.

  • Небольшой срок эксплуатации – главный и самый существенный недостаток релейных стабилизаторов заключается в весьма коротком сроке эксплуатации, поскольку контакты силовых реле имеют свойство подгорать и залипать. Обычно на такие устройства гарантийный срок не превышает 6 – 12 месяцев или ограничивается установленным числом срабатывания реле. 

 

1.5. Феррорезонансные

Феррорезонансный тип – в основе стабилизаторов положен принцип явления магнитного насыщения ферромагнита сердечников трансформатора или дросселей. В настоящее время широкого применения не получили по причине высокой стоимости устройств нового поколения.

Преимущества стабилизаторов феррорезонансного типа:

  • Высокая скорость регулирования – современные феррорезонансные стабилизаторы имеют высокую скорость работы. Любой всплеск напряжения будет урегулирован в течении 30 мс.

  • Широкий диапазон входного напряжения – благодаря последним разработкам американским и австралийским инженерам удалось значительно расширить диапазон входного напряжения. Более того, в настоящее время выпускаются модели на несколько диапазонов.

  • Система защиты – благодаря своему феррорезонансному принципу работы, устройства обладают свойством подавления помех, снабжены гальванической развязкой, защищают от перенапряжения и высоковольтных разрядов, а также короткого замыкания.

  • Плавное регулирование – конструкция стабилизатора не имеет дискретной системы регулирования.

  • Условия работы – способны работать в диапазоне температур от –20 до +50 ºС.

  • Длительный срок эксплуатации – конструкция современных феррорезонансных стабилизаторов предполагает бесперебойную работу в течении 50 лет.

Недостатки стабилизаторов феррорезонансного типа:

  • Средняя точность выходного напряжения – погрешность на выходе может достигать 5 – 8% при критических уровнях входного напряжения.

  • Большие габариты и вес – устройство мощностью 15кВА может достигать веса 300 – 350 кг при размерах до 1000х250х750 мм.

2. Виды стабилизаторов напряжения по классам напряжения

  • Электронные: однофазные 220/230/240В, трехфазные 380/400/415В;

  • Электродинамические: однофазные 220/230/240В, трехфазные 380/400/415В, трехфазные (среднее второе напряжение) 6кВ, 10кВ;

  • Релейные: однофазные 220В;

  • Феррорезонансные: однофазные 110/120/220/230/240В, трехфазные 380/400/415.

3. Диапазон мощности по видам стабилизаторов напряжения

  • Электронные: однофазные 2 – 30кВА, трехфазные 10 – 500 кВА;

  • Электродинамические: однофазные 0,3 – 135кВА, трехфазные 5 – 6000кВА;

  • Релейные: однофазные 1 – 15кВА;

  • Феррорезонасные: однофазные 0,1 – 15кВА, трехфазные 5 – 100кВА.

4. Заключение

Во внимание не принимались производители китайского происхождения, которые массово поставляют в Украину электродинамические и феррорезонансные стабилизаторы низкого качества.

Для бытового применения хорошо подходят стабилизаторы электронного, электродинамического и релейного типов. Однако стоит помнить, что для электродинамических и релейных стабилизаторов лучше выделять отдельное помещение, поскольку при работе устройства излучают незначительный шум. Также обратите внимание на то, что релейные устройства лучше применять там, где нет частых и сильных просадок электрической сети, а также нагрузок больше 7 – 8 кВт.

Для промышленного применения идеально подходят стабилизаторы электродинамического типа, которые выдерживают большие пиковые нагрузки, а также имеют плавное регулирование и множество дополнительных опций, в т.ч. удаленный мониторинг и управление. Электронные стабилизаторы также хорошо подходят для промышленных установок, где допускается незначительная погрешность напряжения и отсутствуют значительные пусковые токи.

По вопросам консультирования и подбора оборудования обращайтесь к менеджерам по продукции, а также рекомендуем воспользоваться удобным инструментов по выбору стабилизаторов напряжения из нашего каталога.

 

best-energy.com.ua

Сервоприводные – один из самых распространенных типов стабилизаторов напряжения. Причина — отработанная конструкция и довольно неплохие характеристики. Принцип работы весьма прост – съем необходимого нам напряжения прямо с катушки автотрансформатора с помощью графитового токосъемника, скользящего по зачищенной от изоляции дорожке на поверхности обмотки. Автотрансформатор может быть тороидального типа (бытовые версии) либо стержневого (промышленные версии). Токосъемник движется по зачищенной от изоляции дорожке с помощью сервомеханизма, управляемого блоком слежения за выходным напряжением. Фактически это обычный ЛАТР с сервоприводом, отсюда и название.

Преимущества: компактность, высокий КПД, плавность регулирования выходного напряжения, довольно высокая точность, возможность изготовления изделий на очень большую мощность. На мощностях свыше 100 кВа имеют мало конкурентов. Не влияют на форму сетевой синусоиды.

Недостатки: искрение контактного ролика и вследствие этого помехи в сети, низкая надежность сервопривода, необходимость обслуживания и замены контактных щетокроликов, наличие движущихся частей, акустический шум, высокая сложность и дороговизна сервоприводного механизма в промышленных моделях, малый ресурс работы в «неспокойных» сетях, медленная реакция на изменение входного напряжения (как правило около 50В/сек) и самое неприятное — возможность создания скачка напряжения на выходе при слабых сетях и присутствии на линии мощных потребителей. Эту проблему производители решают с помощью дополнительного реле напряжения, устанавливаемого на выходе стабилизатора, но такое решение создает дополнительные проблемы – провалы напряжения на выходе при срабатывании защиты. Так же недостатком может считаться очень высокая стоимость изделий европейского производства.

Производители: стабилизаторы такого типа производятся в Италии, Германии, России — продукция как правило высокого качества и с отличными характеристиками с соответствующей ценой, но основная масса сервоприводных стабилизаторов производится в Китае.

Резюме: в качестве промышленных стабилизаторов эти изделия еще долго будут самыми популярными типами на рынке, но бытовые модели активно вытесняются другими типами стабилизаторов

npo-volt.ru

Релейные стабилизаторы

Прежде чем определиться с тем, какие стабилизаторы напряжения лучше: электромеханические или релейные, желательно разобраться с особенностями их конструкции и принципом работы. При этом следует иметь в виду, что другие известные виды стабилизаторов напряжения (инверторные, комбинированные и подобные им разновидности) в данном обзоре не рассматриваются.

Для защиты бытовых приборов, имеющихся практически в каждой квартире, оптимально подходит релейный стабилизатор напряжения, основным рабочим узлом которого является автотрансформатор. Внешний вид этого устройства приводится ниже по тексту.

Функционирование релейных систем

Принцип работы стабилизатора релейного типа проще всего понять, если ознакомиться с порядком его функционирования, который в упрощённом виде может быть представлен так:

  • В нормальном состоянии встроенная электронная схема постоянно сравнивает входные и выходные параметры на предмет соответствия их нормативам и при обнаружении сильных расхождений начинает действовать;
  • Это действие заключается в вычислении разностных параметров и выработке управляющего сигнала, в соответствии с которым выбирается нужное количество подключаемых дополнительных обмоток автотрансформатора (вольтдобавки);
  • В результате таких подключений на выходе стабилизатора формируется напряжение, укладывающееся в допустимые технические нормы.

Конструктивные особенности

Для более подробного ознакомления с оборудованием этого класса следует рассмотреть особенности конструкции, а также ознакомиться с теми характеристиками, которые обеспечиваются в нормальных условиях эксплуатации. Прежде всего, отметим, что релейные стабилизирующие устройства состоят из следующих обязательных узлов:

  • Автотрансформатор, являющийся основой агрегата и располагающий возможностью формирования вольтдобавки;
  • Набор коммутируемых реле, посредством которых осуществляется это подключение;
  • Схема управления коммутационными режимами, включающая в свой состав ключевые элементы, выполненные в виде мощных транзисторов.

Число регулировочных звеньев, обеспечивающих коррекцию выходного напряжения, выбирается в зависимости от требований ТУ и соответствует количеству используемых в схеме реле.

Чем больше звеньев электронного типа в каждом конкретном устройстве, тем точнее будет осуществляться регулировка выходного напряжения (тем меньше погрешность стабилизации). За выбор режимов подключения дополнительных витков ответственен электронный коммутатор, в качестве которого может использоваться специальный процессор. Он управляет работой мощных транзисторных ключей, которые, в свою очередь, выдают управляющий сигнал на исполнительные реле.

С помощью регулировочных цепей удаётся реализовать следующие функции:

  • Контроль величины тока (входного и выходного);
  • Генерирование импульсов, необходимых для управления релейной схемой;
  • Отслеживание параметров сетевого напряжения и контроль температуры основных коммутационных узлов;
  • Отключение сетевой нагрузки (в случае крайней необходимости).

Рассматриваемые здесь системы релейного типа, как правило, выполняются в защищённом исполнении, которому не страшны ни влага, ни сильное запыление.

Достоинства и недостатки

К числу преимуществ устройств, работающих по релейной схеме, можно отнести:

  • Сравнительно небольшие габариты изделия, что объясняется ограниченными размерами трансформатора, выполняющего только одну функцию;
  • Широкий диапазон регулировки вольтажа контролируемых напряжений;
  • Способность нормально работать в различных температурных условиях (от -40 до +40 градусов);
  • Относительно низкий уровень шумовых помех;
  • Допустимость значительных по величине перегрузок (до 110%).

Добавим к этому хорошую защищённость устройств этого класса от механических нагрузок.

К слабым местам стабилизаторов релейного типа следует отнести их недостатки, обусловленные самим принципом работы, а также схемой электронного прибора. Причём наиболее «тонкое» звено – это механические реле, входящие в состав исполнительной части устройства. Они же ответственны за излишнюю шумность работы прибора, проявляющуюся в виде хорошо различимых на слух щелчках.

Ещё одним минусом этого принципа регулирования является ступенчатость подключения дополнительных элементов управления уровнем выходного напряжения. Это приводит к скачкообразному характеру регулировки действующего значения, требующему принятия специальных мер по его выравниванию.

Электромеханический стабилизатор

Принцип регулировки

Для борьбы с возможными перепадами и резкими скачками питающего напряжения также подходят стабилизаторы электромеханического класса, по своей популярности ничуть не уступающие приборам релейного типа. Эти устройства относятся к повышающим трансформаторам, в которых напряжение корректируется не добавлением витков обмотки, а либо ручным способом, либо посредством электродвигателя особой конструкции. Во втором случае такие механизмы называются сервоприводами.

Трансформаторный узел в них выполняется в виде тороидального сердечника с обмоткой из толстой медной проволоки, у которой в местах контакта с ползунком отсутствует изоляция.

Электромеханические устройства гарантируют высокую точность стабилизации выходного параметра, но вместе с тем их быстродействие из-за наличия механических узлов оставляет желать лучшего. В зависимости от используемой схемы и числа регулируемых каналов, все эти изделия делятся на однофазные и трёхфазные агрегаты.

В бытовых однофазных электромеханических приборах контролю и стабилизации подлежит стандартное сетевое напряжение 220 Вольт. Трёхфазные же их аналоги чаще всего применяются на производственных объектах или в офисных помещениях, оснащённых соответствующими силовыми линиями. В наши дни они нередко применяется в быту, особенно – в загородных частных домах и коттеджах, оснащённых ремонтными мастерскими с силовым оборудованием.

Конструкция

По своему конструктивному исполнению (по способу установки) все известные образцы механических стабилизаторов делятся на следующие виды:

  • Настенные механизмы;
  • Приборы в напольном исполнении;
  • Настольные агрегаты.

Ещё один фактор, обязательно учитываемый при выборе устройства, – это его рабочая мощность, которая в различных моделях варьируется от 500 до 20000 кВА.

К преимуществам этих приборов следует отнести не только высокую точность выставления напряжения, но и сравнительно широкий интервал регулирования и отсутствие сильных шумов.

К числу недостатков принято относить:

  • Наличие движущихся и контактных деталей (съёмных щёток), не отличающихся высокой надёжностью;
  • Неудовлетворительная работа при напряжениях ниже 180-ти Вольт;
  • Слишком низкое быстродействие.

Добавим к этому необходимость систематического обслуживания всех подвижных элементов устройства.

Как правильно выбрать тип стабилизатора

Основной параметр, по которому принято оценивать стабилизатор, – это его мощность. При прочих равных условиях выбор того или иного варианта  (электромеханического или релейного) будет определяться предпочтениями пользователя и условиями эксплуатации. Так, при необходимости установки устройства в городских квартирах лучше выбирать малошумящий электромеханический прибор, а для загородного жилья вполне подойдёт агрегат релейного типа.

В заключение отметим, что если в условиях частного дома или коттеджа необходима стабилизация трёхфазного сетевого питания, выбор придётся остановить на электромеханическом варианте. При этом обязательно следует учесть такой важный момент, как равномерность распределения фаз по отдельным потребителям (отсутствие их перекоса).

elquanta.ru

Лучшие производители стабилизаторов напряжения — какую фирму выбрать

Качественное, надежное оборудование для стабилизации напряжения предлагают отечественные и зарубежные производители торговых марок:

1. APC

2. RUCELF

3. Defender

4. Lider

5. Ресанта

Ознакомиться с особенностями, краткими характеристиками, преимуществами и недостатками наиболее популярных моделей стабилизаторов, выпущенных топовыми производителями, можно в рейтинге лучших стабилизаторов напряжения.

Принцип работы стабилизатора напряжения и его конструкция

ystroistvo stabilizatora naprazhenia

В основе конструкции большинства устройств мощный трансформатор. Стабилизаторы, действие которых основано на его применении, в зависимости от способа регулирования напряжения и других конструктивных особенностей, подразделяются на две группы.

Устройство может быть:

  • Электромеханическим;
  • Электронным.

К первой группе относятся устройства с серводвигателем. Плата контроля анализирует входной сигнал. В зависимости от его величины изменяется, и сервопривод делает поворот под определенным углом. При изменении положения привода каретка, установленная на нем, перемещает по обмотке силового трансформатора угольную щетку. В результате изменяется напряжение на выходе.

Несколько иной принцип работы электронных устройств. В зависимости от значения входного сигнала, поступившего на плату контроля, происходит включение или отключение секций вторичной обмотки трансформатора. Переключение осуществляется с помощью реле (в релейных стабилизаторах) или с помощью полупроводниковых ключей, которые собраны на тиристорах или симисторах.

Бестрансформаторная схема преобразования напряжения отличает инверторные стабилизаторы. Поступающий в устройство переменный ток проходит через частотный фильтр. Затем с помощью выпрямителя и корректора преобразуется в постоянный и аккумулируется в конденсаторах. На следующем этапе электричество поступает к инвертору и генератору, которые вновь преобразуют в переменный ток с параметрами, близки к идеальным.

Виды стабилизаторов напряжения

Вид устройства определяет принцип его работы и сложность конструкции. Стабилизатор, используемый в быту может быть следующих видов.

Электромеханический стабилизатор

elektromehanicheskii stabilizator naprazhenia

Такой тип устройства рекомендовано использовать в сети, для которой не характерны резкие скачки напряжения, но оно постоянно завышено или занижено. Использование оборудования оптимально влияет на работу осветительных приборов при нестабильном напряжении. Высокая точность стабилизатора позволяет использовать его в сетях для защиты аудиоаппаратуры, измерительных приборов.

Некоторые производители включают в конструкцию оборудования две графитовых щетки. Увеличение площади контакта щетки с обмоткой трансформатора ускоряет стабилизацию напряжения до нужного уровня.

Достоинства:

  • Низкая погрешность (2-3%);
  • Устойчивость к высоким нагрузкам – оборудование способно выдержать резкий скачок напряжения (на 2-3 секунды) с превышением номинального показателя в 2 раза);
  • Возможность работы с большими нагрузками;
  • Плавная регулировка напряжения;
  • Возможность работы с любыми напряжениями на входе;
  • Незначительный уровень шума при отсутствии перепадов в сети.

Недостатки:

  • Скорость щетки, ограниченная возможностями двигателя, влияет на скорость реагирования устройства (примерно 10-15 В/сек.);
  • Износ движущихся частей со временем требует их замены (графитовые щетки придется сменить на новые ориентировочно через 3-5 лет использования, сервопривод – через 5-7 лет);
  • Устройства большой мощности тяжелые и громоздкие;
  • Диапазон рабочих температур от -5 °C до +40 °C;
  • Необходимость ежегодного ТО для поддержания устройства в рабочем состоянии;
  • В моменты стабилизации напряжения издает характерный шум.

Релейный стабилизатор

releiniii stabilizator naprazhenia

Этот вид обрел наибольшую популярность благодаря сочетанию невысокой стоимости с хорошими рабочими характеристиками. Рекомендуется использование релейного стабилизатора для защиты отдельных приборов небольшой мощности (котла отопления, компьютера) в относительно «спокойных» электросетях.

Особенность стабилизаторов этого типа – ступенчатое изменение напряжение на выходе с шагом 5-20 В, что может сказываться на работе осветительных приборов (мерцание ламп). Не желательно использовать в осветительных системах, так как при погрешности от 3% изменение накала ламп во время выравнивания всплесков напряжения воспринимается глазами.

От количества реле, входящих в устройство, зависит точность регулировки. Но с увеличением числа реле возрастает частота их срабатываний, что сопровождается мелкими скачками напряжений. Обычно в конструкцию стабилизатора включено 4 реле, при этом погрешность равна 8%. Для снижения показателя до 5-6% в устройство включают 6 реле.

Преимущества:

  • Высокая скорость срабатывания (примерно 100-200 B в секунду);
  • Большая перегрузочная способность, дающая возможность работы с приборами, имеющими высокие пусковые токи;
  • Работа в широком диапазоне температур (от -30 °С до + 40°C);
  • Компактность и небольшой вес.

Недостатки:

  • Постепенный механический износ реле (средний срок службы реле 10 лет, зависит от качества реле и режима работы оборудования);
  • Быстродействие прямо пропорционально погрешности – чем она меньше, тем меньше шаг ступени добавки напряжения. Тем большее количество ступеней надо переключить устройству, на что уйдет больше времени;
  • В конструкции большее количество коммутационных узлов, что снижает надежность оборудования в целом.

Тиристорный (симисторный) стабилизатор

simistirnii stabilizator naprazhenia

Этот вид устройств имеет схожие блоки и аналогичный принцип действия с релейными стабилизаторами. Но он превосходят их в производительности и в скорости реакции.

Точность регулирования с этого вида оборудования от 4 до 10%, что определяет количество обмоток трансформатора. Стабилизаторы используют для подключения электроприборов с электродвигателями или нагревательными элементами (холодильников, стиральных машин, электрических плит и т. д.). Для домашнего кинотеатра или компьютера требуется подобрать оборудование с меньшей погрешностью регулировки.

Устройства имеют цифровое управление. Все элементы включены в одну микросхему. Цифровой дисплей на корпусе информирует о напряжении на входе и выходе.

Преимущества:

  • Отсутствие подвижных элементов в конструкции снимает проблему износа деталей;
  • Долговечность и высокая надежность;
  • Некоторые модели можно использовать при температуре -20 °C;
  • Большой рабочий диапазон: возможность работы с низкими и высокими входными напряжениями;
  • Не создают электрических помех при работе.

Недостатки:

  • Точность регулировки нуждается в большом количестве ступеней, что отрицательно сказывается на быстродействии;
  • Низкая способность переносить перегрузки. Большие перегрузки, короткое замыкание могут вывести электронные ключи из строя;
  • Сложность проведения ремонтных работ;
  • Высокая цена.

Инверторный преобразователь

invertornii preobrazovatel naprazhenia

Это инновационное устройство с оптимальными характеристиками, которые недоступны всем прочим стабилизаторам. Преобразователь может быть использован для защиты любого бытового электрооборудования: котельной автоматики, насосов, бытовой оргтехники. Оборудование выдает напряжение с высокой точностью, без задержек во времени.

Достоинства:

  • Компактность, благодаря отсутствую трансформатора в устройстве;
  • Подавляет импульсные помехи полностью;
  • Отличные выходные характеристики при колебаниях напряжения на входе от 115 до 300 B. Отклонение от номинальной величины 220 B не более 1 %, а частоты не более 0,5 %.

Недостатки:

  • Высокая цена;
  • Электронные компоненты в процессе работы нуждаются в охлаждении. С этой целью используются компактные вентиляторы, работа которых сопровождается незначительным уровнем шума.

Комбинированный стабилизатор

kombinirovahhii stabilizator naprazhenia

Может использоваться для любых домашних электроприборов. В устройстве совмещены электромеханическая и релейная часть преобразователя. Регулировка текущего значения напряжения осуществляется плавным или ступенчатым регулированием в зависимости от входных показателей. Если произошло сильное падение напряжения или его скачок, включается релейная часть, так как необходимо быстродействие. При напряжении ближе к нормативному в действие приходит серводвигатель.

Преимущества:

  • Точность стабилизации (2-3%);
  • Возможность работы со значительными нагрузками;
  • Плавность регулировки;
  • Высокая скорость срабатывания.

Недостатки:

  • Необходимость замены щеток, механический износ реле;
  • Высокая цена.

Основные параметры выбора стабилизатора напряжения

paramitri vibora stabilizatora naprazhenia

Для использования в быту пригодны многие виды стабилизаторов. Определить, какое устройство выбрать для обслуживания потребителей электроэнергии, используемых дома или на даче, нужно принимать во внимание основные характеристики преобразователя.

Фазность

Обычные стабилизаторы, рассчитанные для бытовой электротехники, рассчитаны на 220 B. Для электропитания загородного дома может быть использована трехфазная сеть, а часть коттеджных электроустановок может быть также трехфазным (насосы, котельное оборудование). Важно учесть фазность приборов, которые будут подпитаны к стабилизатору.

Мощность

Подсчитывается пусковая мощность всех приборов, которые будет обслуживать стабилизатор. Она может превосходить суммарную мощность в 3-5 раз. Информация о мощности электроприбора указана в его паспорте.

Диапазон стабилизируемого напряжения

Каждый стабилизатор может использоваться лишь для преобразования напряжения определенного диапазона. Для бытовых устройств это промежуток от 130 до 270 B. Если напряжение в сети окажется вне этих пределов, все электроприборы будут отключены.

Для точного определения диапазона напряжения в сети, нужно снимать показания напряжения несколько дней подряд в часы пиковой нагрузки. На их основании готовится расчет и подбирается оборудование с удовлетворяющими параметрами.

Способ установки

Он может быть настенным или напольным. Подбирая место установки, надо учесть наличие свободного пространства в зоне расположения оборудования. Оно необходимо для эффективной работы вентиляторов, охлаждающих прибор.

Какой стабилизатор напряжения выбрать

kakoi vibrat stabilizator naprazhenia

В зависимости от задач, которые будет выполнять устройство, рекомендованы стабилизаторы:

1. Релейный или инверторный с мощностью 0,5 кВА – для защиты от скачков напряжения телевизора или компьютера средней мощности.

2. Электромеханический (мощность рассчитывается по подключаемым потребителям) – при незначительных перепадах напряжения на даче, где отсутствует ценная аппаратура.

3. Комбинированный с мощностью 10 кВА – для питания электроприборов квартиры или благоустроенной дачи.

4. Электромеханический с мощностью более 15 кВА, трехфазный – для загородного коттеджа с сетью 380 B.

5. Тиристорный или релейный с мощностью до 1 кВА – для газового котла отопления.

Важно учесть, что для котлов отопления не используют электромеханические стабилизаторы. Так как щетки, соприкасаясь с трансформатором, искрят, что может спровоцировать возгорание и пожар.

Стоимость стабилизаторов напряжения

stoimost stabilizatora naprazhenia

Стоимость генератора напряжения зависит от торговой марки, страны производителя, технических характеристик.

Цены на однофазные стабилизаторы мощностью от 0,5 до 15 кВА:

1. Электромеханические – от до 2 до 52 тыс. рублей.

2. Релейные – от 1,6 до 54 тыс. рублей.

3. Инверторные – от 6,5 до 150 тыс. рублей.

4. Тиристорные – от 1,6 до 65 тыс. рублей.

5. Комбинированные – от 2,6 до 71 тыс. рублей.

vyboroved.ru