• Интеллектуальное управление ЦП, стабильное и надежное • Основная плата управления использует процесс SMT.
• 3P регулируется независимо, без контакта, без истирания, не требует обслуживания.
• ЖК-экран, простая настройка с помощью кнопки меню
• Время отклика ≤40 мс, выдерживает все виды нагрузок
• Перегрузка, пониженное / повышенное напряжение, короткое замыкание, защита байпаса
• Дистанционное управление (опционально)

виды, характеристики, назначение. Виды стабилизаторов напряжения и их отличия, устройства, функции Типы стабилизаторов, их основные характеристики

Многие знают, что такое перебои в подаче электроэнергии и скачки напряжения. Одно дело, когда лампочки от этого просто мигают и могут перегореть. Другое дело, когда от скачков напряжения перегорает стиральная машина или холодильник. Это существенно ударит по семейному бюджету.Импортная бытовая техника не рассчитана на такие скачки напряжения, которые часто возникают в бытовых сетях. Чтобы обезопасить себя от риска возникновения неисправностей в бытовой технике, вам необходимо обзавестись стабилизатором напряжения, который подбирается по суммарной мощности устройств, которые будут работать в вашей домашней сети.

Стабилизаторы напряжения — это устройства, выравнивающие напряжение питания до тех параметров, которые соответствуют нормативным значениям, а также очищают напряжение от высокочастотных помех.Тип стабилизатора определяет тип основного встроенного механизма, выполняющего роль стабилизатора.

Стабилизаторы напряжения делятся на два основных типа:

1. Накопительные.
2. Корректирующий.

Стабилизаторы первого типа в настоящее время не используются, так как они большие. Раньше их использовали в производстве, а не в быту. Стабилизаторы накопительного напряжения функционировать, накапливая электрическую энергию в контейнере, а затем получать от этого контейнера требуемый электрический ток с необходимыми параметрами.Источники бесперебойного питания работают по схожему принципу.

Корректирующие стабилизаторы напряжения чаще всего включают блок управления. Он реагирует на падения напряжения в ту или иную сторону и одновременно подключает соответствующую обмотку трансформатора. Корректирующие стабилизаторы широко используются в бытовых условиях.

Они, в свою очередь, делятся на несколько типов:

• Реле.
• Электронный (тиристорный).
• Феррорезонансный.
• Электромеханический.
• Инвертор.
• Линейный.

Корректирующий тип стабилизаторов стал самым популярным в быту.

Они стали самыми популярными из-за невысокой стоимости и качества работы. Главное преимущество релейных стабилизаторов — их быстродействие. Они очень быстро реагируют на изменение напряжения, и возвращают его значение в стандартные пределы, тем самым защищая бытовые устройства.

Из недостатков можно отметить, что при срабатывании реле происходит резкий скачок напряжения на 5-15 вольт, в зависимости от производителя. Для бытовой техники такой скачок не скажется отрицательно, но освещение будет заметно мерцать. Поэтому при работе реле-стабилизатора иногда наблюдается мигание, при этом они на это не реагируют.

Как и в других типах стабилизаторов, основным элементом модели реле является полупроводниковый блок управления. Электронный блок стабилизатора выполнен в виде мощного микроконтроллера, анализирующего напряжение на входе и выходе.В результате он генерирует управляющие сигналы для силовых реле или переключателей. Микроконтроллер при создании управляющего напряжения учитывает время срабатывания силовых реле и переключателей. Это дает возможность осуществлять коммутацию цепей, не нарушая их. В результате форма графика выходного напряжения становится идентичной форме входного напряжения.

Тиристорные стабилизаторы работают по принципу, который основан на автоматическом переключении различных обмоток трансформатора с силовыми выключателями в виде.Этот принцип аналогичен работе релейных устройств. Отличие релейных стабилизаторов в том, что они не имеют механических контактов, имеется большее количество ступеней выравнивания напряжения и высокая точность срабатывания 2-5%.

Электронные приборы не создают шума в доме, так как здесь нет механических реле. Их заменяют электронные ключи. Тиристорные стабилизаторы работают с высоким КПД.

На практике электронные модели оказались чувствительными устройствами, на которые негативно влияет перегрев.Отечественные производители чаще всего выпускают именно такие стабилизаторы.

Самым серьезным недостатком тиристорных моделей является их высокая стоимость. Гарантийный срок практически на все типы стабилизаторов составляет 1-3 года в зависимости от производителя.

Их действие основано на изменении величины индуктивности катушек с металлическим сердечником при изменении силы тока. Емкость C1 включена последовательно с первичной обмоткой трансформатора.Вместе с первичной обмоткой он образует резонансный контур, который настроен на сетевую частоту 50 герц.

Размер конденсатора зависит от мощности трансформатора. При мощности трансформатора до 60 Вт применяется конденсатор емкостью до 12 мкФ. Дроссель насыщения используется для создания значительной мощности стабилизатора.

При небольшом сетевом напряжении через дроссель протекает небольшой ток, и индуктивность дросселя большая. Основная часть тока протекает через параллельно подключенный конденсатор.Причем общее сопротивление этой цепи емкостного типа.

Конденсатор компенсирует часть индуктивного сопротивления катушки трансформатора. Это увеличивает ток катушки. Выходное напряжение трансформатора также увеличивается. Это характерно для эффекта резонанса напряжения.

При повышении напряжения увеличивается и ток индуктора, а его индуктивность падает. Значение емкости рассчитывается таким образом, чтобы в цепи индуктивность-конденсатор возник резонанс, при котором сопротивление этой цепи было бы наибольшим, а ток, идущий от источника питания к трансформатору, был наименьшим.

При повышении сетевого напряжения сопротивление контура увеличивается до момента резонанса. Это позволяет стабилизировать напряжение на трансформаторе при больших падениях напряжения.

Преимущество феррорезонансных устройств — надежность и простота. Недостатком является существенная зависимость напряжения на выходе устройства от частоты тока и искажения формы сигнала напряжения. Также стабилизаторы с насыщенными сердечниками катушек обладают высоким магнитным рассеиванием.Это негативно сказывается на работе окружающих устройств и человека.

Принцип работы такого устройства довольно прост. При падении напряжения графитовые щетки перемещаются по катушке трансформатора, тем самым регулируя и регулируя выходное напряжение.

В первых примерах электромеханических стабилизаторов для перемещения щеток использовался ручной метод (переключатель). Пользователю приходилось постоянно следить за показаниями индикатора напряжения.

В новых моделях устройств эту функцию автоматически выполняет небольшой двигатель, который в случае падения напряжения перемещает щетку по обмотке трансформатора.

Достоинства таких стабилизаторов — простота и надежность устройства, а также повышенный КПД. Из недостатков можно отметить невысокую скорость реакции при падении напряжения, а также быстрый износ механических деталей. Поэтому электромеханическая форма стабилизатора требует постоянного обслуживания в виде контроля и замены щеток.

Они преобразуют постоянный ток в переменный, а также выполняют противоположное действие, то есть преобразуют переменный ток в постоянный ток с помощью микроконтроллера и кварцевого генератора.

Среди преимуществ инверторных стабилизаторов можно выделить низкий уровень шума при работе устройства, компактные размеры и широкий диапазон входных рабочих напряжений, который колеблется в пределах 115-290 вольт.

Недостатком инверторных конструкций является их высокая стоимость в отличие от многих других типов стабилизаторов.

Выполнен в виде делителя напряжения. На вход такого устройства подается нестабильное напряжение, а уравниваемое напряжение выходит из нижнего плеча делителя. Юстировка осуществляется изменением сопротивления плеча делителя напряжения. В этом случае значение сопротивления поддерживается таким значением, при котором выходное напряжение устройства было в определенных пределах.

При значительном соотношении значений выходного и входного напряжений линейный стабилизатор имеет пониженный КПД, так как значительная часть мощности рассеивается в тепло на настраивающем элементе.Поэтому регулятор напряжения обычно устанавливается на радиаторе, чтобы обеспечить отвод тепла.

Достоинством линейного устройства является отсутствие помех, простота конструкции и небольшое количество деталей. Недостаток — низкий КПД, большое тепловыделение.

На что обращать внимание при выборе стабилизатора

• Способ установки … Может быть настенным, с горизонтальной или вертикальной установкой (для стационарных приборов). Его можно установить рядом с устройством, для которого он был приобретен.
• Точность работы, входное и выходное напряжение … Эта характеристика зависит в основном от параметров входного напряжения. Лучше выбрать самый низкий показатель точности прибора от 1 до 3%, при напряжении 220 вольт.
• Усилие стабилизатора выбирается не только мощностью подключенного электрического устройства. К этому значению добавляется определенный запас мощности. Для всей квартиры эта наценка должна быть в пределах 30%.
• Фазы питания (однофазная или трехфазная сеть).

• Скорость (время реакции на падение напряжения), в миллисекундах.
• Защита стабилизатора … Дорогие устройства чаще всего оснащаются системами защиты, предохраняющими стабилизатор от коротких замыканий, резких перепадов напряжения и других негативных явлений.
• размеры устройство и его шум во время работы.
• Стоимость … Покупать дешевые китайские подделки профессионалы не рекомендуют, так как на качестве стабилизатора экономить не стоит.Качественное устройство не обязательно должно быть дешевым. Лучше приобрести отечественную модель, либо устройство европейского производства.
• Гарантийный срок играет большую роль при выборе любого устройства. Если аппарат китайский, то гарантии на него вряд ли. Стабилизаторы, приобретенные в специализированных торговых точках, можно бесплатно обменять в течение гарантийного срока в случае неисправности или дефекта.

Наибольшую трудность обычно вызывает при выборе устройства, его мощности.Помимо активной составляющей мощности, которую потребляют бытовые устройства, некоторые из них имеют. Появляется при наличии (при наличии мощного электродвигателя). При запуске ток увеличивается в несколько раз. Если выбрать стабилизатор без учета этой составляющей реактивной мощности, то он может не справиться с высокой нагрузкой при запуске устройства с электродвигателем.

Еще одним фактором, который существенно влияет на выбор регулятора, является коэффициент трансформации, который равен нулю, если регулятор работает в идеальных условиях.То есть на вход подается ровно 220 вольт, и точно такое же значение выходит на потребителя. А если стабилизатор должен выравнивать напряжение, то мощность снижается.

Существует 4 основных типа стабилизаторов напряжения. Далее мы рассмотрим плюсы и минусы каждого типа.

Одно- и трехфазные

Первое, что нужно знать при выборе, они бывают однофазными и трехфазными. Узнайте, какая у вас сеть. Если однофазное, как правило, в квартирах и частных домах преобладает именно она, то покупайте прибор на 220В.

Если у вас «трехфазный», то вам нужно определиться, будете ли вы устанавливать один трехфазный стабилизатор или три однофазных. Принимайте решение исходя из экономических соображений и условий установки.

Хотя целесообразнее ставить ровно три однофазных. Потому что при коротком замыкании и отсутствии одной из фаз трехфазный прибор не будет работать, пока не будет восстановлено питание на всех фазах. С тремя однофазными таких проблем не возникнет.Главный минус при их выборе — габаритные размеры.

Транзитный или байпасный режим

При выборе того или иного стабилизатора напряжения проверьте, есть ли у него два режима работы:

• режим стабилизации напряжения
• транзитный режим или «байпас»

Со стабилизацией все понятно — это обычный режим работы. Что такое обход? Это когда входное напряжение проходит через всю электронику и трансформатор без преобразования, то есть в пути.

Зачем это может понадобиться:

• для подключения мощного оборудования, превышающего мощность стабилизатора, запускаем большой электродвигатель. Или при необходимости поработать сваркой.
• для продления срока службы устройства

Когда напряжение в вашем доме стабильно, например ночью, вы можете вручную переключиться в режим байпаса. Это отключает холостой ход.

Ведь стабилизатор даже без регулирования напряжения сам потребляет энергию как простая лампочка до 40-60Вт.

Плюс внутренние щетки и реле не изнашиваются.

Стабилизаторы, подключаемые через клеммные колодки, имеют режим байпаса. В то же время у них есть два автоматических устройства, которые нельзя включить одновременно, или автоматический переключатель переключения.

Важно помнить: не переключайте машины из режима стабилизации в режим байпаса под нагрузкой — это может повредить стабилизатор напряжения.

Защита стабилизатора

Большинство современных моделей имеют защиту от перенапряжения.Они не могут бесконечно выравнивать, независимо от того, насколько велики или малы значения входного напряжения, и через определенное время отключат питание, тем самым спасая ваше оборудование.

Причем после нормализации входного напряжения оно не сразу подается на выход, а с некоторой задержкой в ​​несколько секунд. Это время можно установить жестко или варьировать и регулировать самостоятельно, все зависит от модели и производителя.

Основные типы стабилизаторов, которые сегодня широко доступны в магазинах, можно разделить на 4 типа:

• реле
• электронный
• электромеханический
• инвертор

Вот сравнительная таблица по каждому типу стабилизатора, включая примерные цены за 1 кВт:

Ознакомьтесь с актуальными ценами на сегодня и вы сможете выбрать нужную вам модель.

Рассмотрим каждый из них подробнее.

Реле стабилизатора напряжения

Когда это устройство работает, вы фактически слышите, как переключаются внутренние реле. Это происходит при изменении ступеней управления. Если прибор размещен в тихом помещении (спальне), это может сильно раздражать.

Ну, а когда кто-то из ваших соседей решил немного воспользоваться электросваркой, стабилизатор по звуку может просто превратиться в «балалайку».

Кроме того, при наличии в комнате простых ламп накаливания не только на слух, но и визуально можно будет различить ступенчатые переключатели, так как лампы будут немного мигать.А это, в свою очередь, обязательно скажется на сроках их обслуживания.

Что внутри

Внутренняя планировка включает:

Эти стабилизаторы не любят перегрузки.

Самая частая проблема их выхода из строя в 90% случаев — это перегрузка по мощности.

Скорость отклика управления для качественных моделей составляет 20 мс, а для самых дешевых — до 100 мс.

• относительно небольшая цена
• более компактные размеры

Минусы:

• ступенчатая регулировка
• невысокое качество и точность регулирования напряжения
• используется с электрооборудованием малой мощности
• искажает синусоиду выходного напряжения
• реле могут выйти из строя со временем (заедать, сгорать)

Как видите, минусов гораздо больше, чем плюсов, за исключением конечно стоимости.

Симистор, тиристорные стабилизаторы

Эти стабилизаторы электронные. Напряжение регулируется пошагово. Симисторы или тиристоры участвуют в процессах переключения обмоток автотрансформатора.

Как видно из рисунка, напряжение снижается, как только оно падает ниже определенного значения. На рисунке это значение составляет 208 В. Только после достижения напряжения этого значения оно выравнивается до 220В. Поэтому такие стабилизаторы называют ступенчатыми.

Грубо говоря, регулировка осуществляется как бы скачком с одной ступени напряжения на другую.Чем больше шагов, тем точнее будет регулировка.

Работу устройства, в отличие от релейных аналогов, практически не слышно. Благодаря этому его можно разместить в любом помещении; это не создаст никаких неудобств при создании шума. Также почти не будет видно изменений в освещении. Раздражающее мигание ламп будет слабым.

Что внутри

Внутренняя структура очень похожа на схему реле:

Трансформатор имеет несколько обмоток и среднюю точку, через которую на него подается напряжение.Одни ступени отвечают за понижение напряжения, другие — за повышение. Благодаря плате управления и симисторам стабилизатор может одновременно замкнуть оба контакта, увеличивающие и уменьшающие выходное напряжение. Зачем это делается?

Например, одна ступень понижения изменяет напряжение в пределах 9 вольт. И сразу увеличивается на 27 вольт. Замкнув обе ступени одновременно, изменим напряжение на + 27-9 = 18 Вольт. Таким образом, у нас будет очень широкий диапазон регулировок и относительно плавное изменение напряжения.Большое количество ступенек практически помогает избежать «мигания» лампочек, которое видно невооруженным глазом.

Аппараты этого типа менее подвержены перегрузкам. Может выдерживать пусковые токи двигателей, насосов, станков и т. Д. Большинство моделей сохраняют свои качества и производительность при низких температурах. Их можно монтировать в неотапливаемых подсобных помещениях.

За счет использования симисторов достигаются следующие преимущества:

• низкий уровень шума при работе
• высокоскоростное переключение до 20 мс
• плавное регулирование
• более высокая надежность и долговечность за счет отсутствия механически движущихся элементов.Полупроводники превосходят реле по своим качествам и времени до отказа.

К недостаткам можно отнести высокую стоимость и невысокую точность регулирования. Также они могут не подойти меломанам и радиолюбителям. Из-за создаваемых помех будет невозможно нормально слушать радио или включать музыкальное оборудование.

Серво- или электромеханические стабилизаторы

Этот тип можно назвать золотой серединой между электронными и релейными стабилизаторами.

Сервопривод — это устройство, состоящее из реверсивного (работающего в обоих направлениях) двигателя, расположенного внутри тороидального трансформатора. Двигатель получает команды от электронной платы управления и, перемещая контакты, увеличивает или уменьшает количество витков вторичной обмотки. Таким образом, сервопривод, в отличие от двух других устройств, рассмотренных выше, является бесступенчатым регулятором.

Это очень популярная модель, так как имеет относительно невысокую стоимость и имеет следующие преимущества:

• плавная регулировка по принципу реостата
• хорошая точность управления
• не искажает синусоиду
• выдерживает кратковременную перегрузку

Есть и минусы:

• за счет использования электропривода, управляющего контактами, создается низкая скорость регулирования
• , поскольку используются движущиеся механические части, соответственно снижается надежность (необходимо периодически менять графитовые щетки)
• в основном используются в сетях, где нет резких скачков напряжения
• не рекомендуется использовать при низких температурах окружающей среды

Для стабильной и надежной работы проводите техническое обслуживание не реже одного раза в три года — очищайте щетки и смазывайте движущиеся механизмы.

От резких перепадов при электросварке сервопривод с контактами будет крутиться как «белка в колесе». Это значительно сократит срок службы стабилизатора. Поэтому при покупке подумайте об условиях его эксплуатации.

Стабилизаторы феррорезонансные

Это стабилизатор, который многие из нас в советское время использовали для питания ламповых телевизоров. Обычно он собирал всю пыль в комнате, и гул от него из-за встроенных трансформаторов можно было услышать в другой комнате.

• высокоскоростное исполнение
• длительный срок службы до отказа
• хорошая надежность
• точно стабилизирует выходное напряжение

Минусы:

Считается более эффективным, чем все вышеперечисленное. Если в остальном погрешность выходного напряжения может достигать 5-10% и это считается нормальным значением, то для инвертора она не превышает 2%! Еще один плюс — более широкий диапазон входного напряжения для выравнивания.

Дело в том, что 90% всех стабилизаторов рассчитаны на нормальную работу и выравнивание напряжения начиная с 160В. Если напряжение на вашей розетке ниже этого значения, то вариант с инвертором — единственный выход из ситуации.

Стабилизатор преобразует нестабильный переменный ток, пропуская его через фильтр, в постоянный, после чего, проходя через инвертор, снова возвращает его к переменной величине с идеальной синусоидой.

В этом устройстве больше нет громоздкого тороидального трансформатора.И соответственно в несколько раз меньше и проще.

Когда нагрузка увеличивается выше 50% от номинальной, инвертор начинает уменьшать параметры входного напряжения. То есть он больше не сможет выравнивать напряжение 110В, а нормально будет работать только от 160В и выше.
Основная причина выхода из строя таких устройств — именно перегрузка.

Для защиты от перегрузок более дорогие и качественные инверторные стабилизаторы при превышении мощности в автоматическом режиме могут переключаться на байпас, то есть выдают не преобразованное напряжение, а такое же, как на входе.

А вот у инверторного стабилизатора нет такой болезни как ступенчатые — мигание лампочек при переключении ступеней регулирования.

А он лучше всего справляется с характерными скачками напряжения при работе в электросети сварочного аппарата.

Хорошее видео, наглядно показывающее разницу в работе реле и стабилизатора инвертора при резких скачках напряжения:

Системы стабилизации характеристик электрической цепи могут рассматриваться как незаменимый компонент в энергокомплексах предприятий, инженерных сетей, строительных площадок и ответственных источников питания.В бытовых целях применение стабилизатора напряжения практикуется не так давно, однако это направление активно осваивается производителями данных устройств.

Разработчики этого типа стремятся максимально упростить управление прибором, предлагая цифровые интерфейсы и расширенные средства управления. Сегодня автомат можно встретить как в семействе бытовой техники, так и в профессиональных линиях.

Назначение стабилизатора напряжения

Устройство предназначено для выполнения простой задачи — нормализации электрического тока в случаях отклонения его характеристик от оптимальных с точки зрения питания потребителей.Дело в том, что обрывы в сети могут привести к выходу из строя дорогостоящего устройства или оборудования. Типовой регулятор напряжения 220В может уберечь бытовую технику от подобных неприятных последствий. Но есть и модели, работающие с напряжением 380 В, которые уже предназначены для полноценной защиты промышленного и офисного оборудования.

Фактически стабилизатор действует как приемник тока, передавая на выходе энергетический заряд с приемлемыми параметрами. Однако не стоит путать автоматический регулятор напряжения с принципиально разными задачами.Стабилизатор по-прежнему является своего рода трансформатором или преобразователем тока, обеспечивающим безопасное питание.

Основные характеристики регулятора напряжения

Производительность устройства определяет, насколько хорошо он подходит для работы в определенных условиях. Главный параметр — мощность. Он варьируется от 0,5 до 30 кВт. В сегменте бытовых стабилизаторов редко представлены устройства с потенциалом более 10 кВт. Чаще всего для дома приобретается стабилизатор напряжения 220В мощностью 1-3 кВт.

Для промышленных нужд, наоборот, чаще используются устройства с поддержкой напряжения 380 В, мощность которых превышает 12 кВт. Каждый регулятор имеет пределы входного и выходного напряжения. Так, нижний порог колеблется в среднем от 70 до 140 В, а верхний предел в случае бытовых моделей обычно достигает 270 В.

Разновидности прибора

Практически не используется, но имеет множество преимуществ. классический Отличается плавной регулировкой напряжения, что дает возможность рассчитывать на высокую точность коррекции параметров электрической схемы.Такие модели до сих пор используются для обслуживания чувствительных систем аудио и освещения. Более распространен автоматический регулятор напряжения релейного типа, регулировка в котором происходит благодаря механическому переключателю.

Этот вариант целесообразно использовать в частных домах, дачах и квартирах. Популярность цифровых импульсных регуляторов также растет. Концепция этого устройства полностью укладывается в представления о современной компактной бытовой технике. Модели Impulse имеют дисплеи с меню управления, обеспечивают возможность программирования функции стабилизатора, отличаются быстрой настройкой и высокой степенью надежности.

Дополнительная функциональность

Основная функция регулирования напряжения — не единственная, на которую нужно обращать внимание при покупке данного оборудования. Другое дело, что остальное необязательное в большинстве случаев будет ориентировано на вспомогательную задачу по нормализации параметров работы электросети. Так или иначе качественное современное устройство этого типа имеет систему защиты от перегрева, перегрузок и коротких замыканий и оснащено предохранителями от поражения электрическим током.Примером сочетания невысокой стоимости и богатого функционального наполнения является стабилизатор напряжения Luxeon в модификации LDS 500. Это устройство, в котором также предусмотрена тепловая защита, цифровое отображение рабочих индикаторов, серводвигатель и т.д.

Производители

Лидирующие позиции в сегменте занимают Elitech, Huter, Sturm, Powerman и др. Эти производители разрабатывают устройства в разных направлениях, предлагая инновационные разработки и сохраняя базовое качество заполнения элементов.Указанный стабилизатор напряжения Luxeon можно отнести к бюджетной категории, но он также включает в себя новые функции, в том числе системы безопасности.

Качественные отечественные модели по невысокой цене предлагают фирмы «Калибр», «Штиль» и «Бастион». Это устройства, которые надежно выполняют основную задачу, но мало адаптируемы. Единственное исключение можно отнести к автоматическому стабилизатору напряжения «Ресант», который в премиум-версиях действительно показывает новый уровень по рабочим возможностям.К ним относятся функция плавного пуска и сокращение времени отклика в моменты падения напряжения. Также производитель много внимания уделяет внешнему оформлению устройства, укрепляя корпус и делая дизайн все более эргономичным.

Как выбрать автоматический регулятор напряжения?

При выборе стабилизатора основное внимание следует обращать на требуемую мощность и условия работы устройства. Мощность рассчитывается путем суммирования потенциалов всех потребителей, с которыми устройство будет работать.Это значение также следует добавить к 20% для повышения надежности. Так, автоматический стабилизатор напряжения однофазного электронного типа мощностью 0,5 кВт вполне подходит для обслуживания функции системы кондиционирования или даже производительного котла. Если нужно защитить весь дом от скачков напряжения, то можно говорить о потенциале 5-7 кВт. Что касается условий использования, то от них в первую очередь зависит комплектация устройства системами безопасности.

Заключение

Рынок бытовой техники все больше наполняется предложениями, преимущества и назначение которых неизвестны широкой массе потребителей.До недавнего времени к таким изделиям относился и автоматический стабилизатор напряжения, но сегодня ситуация кардинально изменилась.

По мере того, как оборудование становится более сложным и требования к безопасности его источника питания возрастают, ответственность рядового потребителя также возрастает с точки зрения поддержания надежности работы устройств. Наличие стабилизатора напряжения в вашем доме — это не только способ защитить ваш компьютер или холодильник от повреждений, но часто также способ предотвратить угрозу возгорания в вашем доме, на что указывают сами производители электроприборов.

Существуют различные возможности защиты электроприборов при отклонении параметров линии электропередачи от номинальных. По сетевой линии передается синусоидальный сигнал величиной 220 вольт, отклонения этого значения допустимы в пределах 15 процентов и нормально воспринимаются бытовой техникой. Чтобы поддерживать значение напряжения в этом пределе, проще всего использовать стабилизатор напряжения.

Виды и принцип работы стабилизатора

В торговых точках можно найти различные стабилизаторы напряжения типа и принципа действия , по-другому их еще называют нормализаторами.Но, несмотря на разнообразие, задачи у них одинаковые — поддерживать номинальное напряжение в питающей сети. К ним предъявляются требования: обеспечить быстрое реагирование на изменение сигнала, высокое значение коэффициента полезного действия (COP), передачу правильной синусоиды и надежность управления входными и выходными сигналами.

Прежде чем решить, какой регулятор напряжения выбрать, необходимо узнать их отличия. Стабилизаторы напряжения классифицируются по принципу действия, это:

• реле;
• тиристор;
• электромеханический;
• феррорезонансный;
• двойное преобразование.

Кроме того, они отличаются своими техническими характеристиками, в том числе значениями номинальной мощности, диапазоном стабилизируемого напряжения, типом используемой сети.

Устройство релейного типа

Это самый популярный вид устройств с невысокой ценой. Основными элементами, используемыми в устройствах релейного типа, являются:

• реле;
Трансформатор
• ;
Блок управления
• .

Конструкция основана на возможности реле подключать или отключать своими контактами отводы от вторичной обмотки трансформатора.Реле выполнены в герметичном корпусе, что защищает их от пыли. Какую обмотку подключить, анализирует блок управления.

Устройство работает следующим образом. Блок управления отслеживает изменение уровня сигнала на входе стабилизатора и сравнивает его с эталонным напряжением 220 вольт. При понижении напряжения с помощью реле подключается дополнительная обмотка трансформатора, добавляя напряжение , необходимое для сравнения его уровня с опорным. При увеличении наоборот отключается одна из обмоток.Из-за такого характера работы применяемый трансформатор называют повышающим трансформатором.

Сам трансформатор работает по следующему принципу: сетевое напряжение падает на его первичную обмотку. При прохождении через него переменного тока образуется переменный магнитный поток. Этот поток проникает в сердечник и все обмотки, в которых индуцируется электродвижущая сила (ЭДС). Если к вторичной обмотке подключена нагрузка, то под действием ЭДС через нее начинает течь переменный ток.В этом случае вторичная обмотка имеет несколько ответвлений, выполненных в разных местах. Для увеличения напряжения количество подключаемых витков увеличивается, а для уменьшения — уменьшается.

Количество дополнительных обмоток зависит от модели устройства и влияет на точность выходного сигнала. Чем их больше, тем ближе к значению 220 вольт будет выходное значение. Из-за ступенчатой ​​формы управления при переключении обмоток возникают скачки напряжения, при этом нормальный выходной сигнал будет иметь значение от 203 до 237 вольт.

Преимущества У этого типа стабилизации помимо цены, есть высокая способность выдерживать перегрузки и широкий диапазон рабочих температур от -40 до +40 градусов Цельсия. Такие нормализаторы практически нечувствительны к форме частоты входного сигнала. К недостаткам можно отнести: шум, возникающий при срабатывании реле, малую мощность и надежность. Надежность зависит от качества реле. Пошаговый метод регулирования сигнала приводит к кратковременным скачкам уровня напряжения, что негативно сказывается на оборудовании, подключенном к стабилизатору.

Тиристорный стабилизатор напряжения

Принцип действия стабилизатора данного типа не отличается от реле. Только вместо ненадежных и шумных реле используется полупроводниковый элемент — тиристор. Это радиоэлемент с двумя устойчивыми состояниями с тремя и более pn переходами. По своей работе он напоминает электронный ключ.

Такие устройства еще называют симисторами, отличия только в том, что тиристор пропускает сигнал только в одном направлении, а симистор — в обоих направлениях.Два тиристора, соединенные параллельно и навстречу друг другу, образуют симистор. Стабилизация происходит путем подключения или отключения дополнительных обмоток путем размыкания или замыкания тиристора.

Тиристорные стабилизаторы выпускаются как с одной , так и с двумя ступенями трансформации. Во втором случае на первом этапе происходит грубая установка уровня сигнала, а на втором — точная. Это позволяет достичь высокой точности уровня выходного напряжения. Преимущества включают:

• отсутствие шума;
• высокая надежность;
• низкое энергопотребление;
• высокая производительность;
• малые физические размеры.

Кроме того, благодаря использованию микропроцессорного управления тиристорный стабилизатор не искажает форму выходного сигнала.

К недостаткам можно отнести высокую стоимость из-за использования дорогостоящих тиристоров и сложной электронной схемы управления. А также тиристорные нормализаторы не лишены отсутствия стабилизации релейного типа, а именно ступенчатого регулирования. Например, при точности стабилизации 2% шаг выходного напряжения составляет 6 вольт.

Нормализация типа сервопривода

Другое название серво-нормализатора — стабилизатор электромеханического типа или серводвигатель.Такое устройство состоит из трех основных элементов:

• ;
Электродвигатель
• ;
Пульты управления
• .

Принцип действия заключается в плавном движении с помощью электродвигателя с угольной щеткой, замыкающего вторичные обмотки автотрансформатора. Его обмотки связаны между собой, и благодаря этому возникают как магнитные, так и электрические связи. Вторичная обмотка автотрансформатора имеет не менее четырех отводов, каждое из которых имеет свое значение напряжения.

Работой двигателя управляет электронная плата с микропроцессором. Благодаря такому подходу стабилизация напряжения происходит без переходных процессов и форма выходного сигнала не меняется. Правильная синусоида важна для устройств, в конструкции которых используются двигатели, которые перегреваются, когда сигнал очень зашумлен.

Недостатком регуляторов серводвигателей является низкая скорость срабатывания. Например, если входной сигнал отклоняется на 5%, время отклика равно 0.2 секунды. К тому же во время работы такой стабилизатор создает повышенный шум.

Устройство феррорезонанса

Этот тип нормализатора использует в своей работе эффект феррорезонанса , возникающий в связке трансформатор-конденсатор. Отсюда и название: феррорезонансный стабилизатор. Конструктивно этот нормализатор аналогичен трансформаторному типу. Но здесь используемый трансформатор не симметричен, вторичная обмотка размещена на магнитопроводе с большим сечением, что не позволяет ему находиться в состоянии насыщения.

В таком трансформаторе возникают три магнитных потока изменения мощности, величина которых приводит к выравниванию выходного напряжения. Конденсатор подключается параллельно вторичной обмотке и, соответственно, нагрузке. Добавление конденсатора стабилизирует напряжение при низких токах намагничивания, увеличивая коэффициент мощности.

Основным недостатком этого типа устройств является низкий коэффициент мощности. К тому же стабилизатор имеет большой вес и габариты, шумит при работе.Его преимущества заключаются в точности регулирования и высокой надежности.

Нормализатор мощности инвертора

Принцип действия основан на двойном преобразовании и входного сигнала сначала в константу, а затем обратно в переменную. Его неоспоримым преимуществом является использование в основе конструкции не громоздких трансформаторов на 50 Гц, а комплекса программно-аппаратной реализации. Это позволяет достичь КПД более 90%, обеспечивая при этом отличную точность регулирования напряжения.

В состав инверторного стабилизатора входят:

• драйвер напряжения;
Микроконтроллер
• ;
Емкость
• ;
Выпрямитель
• ;
Корректор мощности
• .

Переменный ток, поступающий в выпрямитель и проходящий через частотный фильтр, преобразуется в постоянное значение. Стабилизированный высоковольтный сигнал поступает на инвертор, накапливаясь на конденсаторах шины постоянного тока. Инверторный блок собран на микросхеме с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) и силовых транзисторах IGBT.Контроллер ШИМ генерирует высокочастотный сигнал, около 20 кГц, который управляет открытием транзисторов IGBT. Затем с помощью емкостно-индуктивного фильтра формируется переменный выходной сигнал.

Благодаря применению такого подхода устройство плавно регулирует сигнал и выдает синусоиду отличного качества, что важно, например, для работы газовых котлов. Недостаток — использование дорогих радиодеталей, что обуславливает самую высокую цену из всех стабилизаторов.Для выключателей питания IGBT требуется в защите от перегрева , поэтому они устанавливаются на кулеры, что добавляет уровень шума.

Выбор регулятора напряжения

При выборе стабилизатора для работы с конкретным устройством или для подачи электричества в дом критерии выбора остаются прежними.

В зависимости от типа сети выбирается однофазный прибор на 220 вольт, а трехфазный — на 380 вольт. Важным параметром является диапазон входного напряжения, так как при превышении этого предела стабилизатор отключит подключенную к нему нагрузку или отключится сам.Чтобы правильно его выбрать, нужно знать разброс напряжения в электрической сети. Вы можете узнать это, измерив мощность сигнала в разное время дня в течение нескольких дней.

При выборе стабилизатора напряжения для дома учитывается не только тип устройств, нуждающихся в защите, но и их пиковая мощность. Его значение берется с запасом не менее пятнадцати процентов и рассчитывается путем сложения мощности всех подключенных к стабилизатору устройств. Активная мощность всегда указывается в ваттах (Вт), а полная мощность — в вольт-амперах (ВА).Относятся они друг к другу как 1ВА = 0,6 — 0,8 Вт. Необходимо понимать, что двигатели имеют пусковые токи и мощность устройств стабилизации при использовании асинхронных электродвигателей, компрессоров, насосов должна быть в 3-4 раза выше рабочей мощности. потребителей.

Отдавая предпочтение типу устройства, учитывается, что электромеханические модели подходят для защиты высокоточного оборудования. Реле и тиристор для линий, на которых происходят значительные скачки напряжения, и требования к точности стабилизации не являются основным фактором.Например, это электронные компоненты, чувствительные к колебаниям значений напряжения, установленные в холодильниках, морозильных камерах и т.п., которые имеют в своей конструкции пусковые двигатели.

По статистике, к наиболее популярным устройствам на рынке, которые заслужили доверие покупателей, относятся следующие производители:

• Luxeon;
• Ресант;
• Powercom;
• RUCELF;
• Энергия;
• Логическая мощность.

Приобретая устройство известных брендов, потребитель получает не только соответствие заявленным параметрам реальным характеристикам , но и предоставление гарантийной и послегарантийной сервисной поддержки.Практически все устройства стабилизации напряжения оснащены информативными экранами, на которых могут отображаться: значение входного и стабилизированного напряжения, значение потребляемой мощности, форма волны и т. Д.

Сейчас в магазинах можно увидеть множество различных типов стабилизаторов. У каждого типа стабилизатора свой способ стабилизации напряжения. Каждый из методов стабилизации напряжения имеет свои достоинства и недостатки. Если классифицировать стабилизаторы напряжения по способу стабилизации, то получится следующая таблица:

Стабилизаторы напряжения

Принцип стабилизации напряжения очень прост. В его основе лежит эффект «электромагнитной индукции». Нам важно понимать, что одним из проявлений этого эффекта будет следующая ситуация:

• Например, на первичной обмотке трансформатора 10 витков провода; К этим виткам подключается напряжение от городской сети 220 вольт.
• Если в это время на вторичной обмотке еще 10 витков провода, то выходное напряжение трансформатора также будет 220 вольт.
• Если в это время на вторичной обмотке всего 5 витков провода, то выходное напряжение трансформатора уже будет 110 вольт.

Зависимость изменения напряжения от изменения числа витков можно представить следующим образом:
Фактически, и первичная, и вторичная обмотки трансформатора состоят из сотен витков. Стабилизатор, подключая и отключая обмотки, легко может стабилизировать напряжение до нормального. Упрощенно можно сказать, что если вы добавите 3 витка к вторичной обмотке, это увеличит напряжение на 1 вольт, если вы уберете 3 витка, это уменьшит напряжение на 1 вольт.

Пример:

Допустим, напряжение в сети упало до 200 вольт, чтобы оно стало нормальным (220 вольт), стабилизатору нужно добавить еще 20 вольт, а это значит, что нужно добавить еще (3 х 20) = 60 витков в вторичная обмотка.
Допустим, напряжение в сети увеличилось до 250 вольт, чтобы оно стало нормальным (220 вольт), стабилизатору нужно его уменьшить на 30 вольт, а это значит, что нужно убрать еще (30 х 3) = 90 витков из вторичная обмотка.

Но как это подключение и отключение происходит?
Это связано со специальным устройством, которое называется «реле».Это простое устройство выполняет только одну функцию: замыкает или размыкает электрическую цепь как «переключатель». Разница между «реле» и обычным «переключателем» в том, что реле можно управлять.

В упрощенном виде процесс управления можно представить следующим образом:
Плата управления стабилизатором отправила «сигнал» на реле, реле включилось и замкнуло обмотку. Плата управления отправила очередной «сигнал» от реле, реле выключилось и обмотка размыкалась.

Теперь мы вплотную подошли к ответу на вопрос, почему этот тип стабилизаторов называется «ступенчатым корректором». Для начала помните, что допустимое напряжение по российским и международным стандартам — это напряжение в диапазоне от 200 до 240 вольт. То есть для нормальной и безопасной работы бытовой техники напряжение ровно 220 вольт не требуется. На основе этого стандарта был разработан такой тип стабилизаторов, как «ступенчатые корректоры напряжения».

Большинство регуляторов этого типа имеют «шаг» 15 вольт.Это означает, что если напряжение упадет, например, более чем на 15 вольт, то есть в сети было напряжение 220 вольт и вдруг упало до 205. Тогда стабилизатор подключит еще одну обмотку, которая будет состоять из (3 витков х 15 вольт) = 45 витков, в этом случае напряжение, которое выйдет на стабилизатор, будет 220 вольт. Если напряжение в сети снова упадет с 205 вольт до 190 вольт, то стабилизатор подключит еще одну обмотку, еще 45 витков, потом напряжение со стабилизатора снова станет 220 вольт и так далее.Соответственно, если напряжение в сети было 220 вольт, а стало 235 вольт, то стабилизатор отключит обмотку, и тем самым снизит напряжение до нормы.

Многие регуляторы имеют диапазон входного напряжения от 160 до 260 вольт. Это означает, что если ваша городская сеть имеет в вашей розетке напряжение от 160 до 260 вольт, то стабилизатор, пропуская напряжение через себя (через трансформатор), должен довести его до нормы, тогда как нормой будет считаться напряжение От 200 до 240 вольт.
Реально это будет выглядеть так. Допустим, напряжение в вашей розетке из-за пробок по вечерам (все приходят с работы, включая бытовую технику и свет) упадет с 220 до 176 вольт.

Стабилизатор «выравнивает» напряжение только после того, как оно упадет ниже определенного значения. В данном случае это значение составляет 208 вольт. Как только напряжение падает ниже нормы, стабилизатор подключает обмотку и выравнивает напряжение. Поэтому такой стабилизатор называется ступенчатым корректором.

Сразу возникает вопрос, почему нельзя сделать много отдельных обмоток и много реле, чтобы выходное из стабилизатора напряжение всегда было около 220 вольт, а не опускалось до 208? Это можно сделать, но возникают следующие трудности:

1) Если сделать более 5 отдельных обмоток, то при включении стабилизатора будет слышен очень сильный дребезжащий звук, который будет сильно нервировать. Причина этого явления в том, что многие обмотки, как правило, не задействуются при включении, они вносят дисбаланс в магнитное поле трансформатора.

2) Если вы сделаете много реле, вам понадобится гораздо более сложная плата управления и множество дополнительных реле, что настолько увеличит стоимость стабилизатора, что цена стабилизатора той же мощности вырастет в 1,5 раза. -2 раза, а какой смысл поднимать цену, если напряжение уже в пределах нормы.

3) Есть зависимость, что чем ниже входное напряжение, тем больше увеличивается ток. Более подробно об этом будет сказано позже, в данном случае это означает, что при пониженных напряжениях в сети (ниже 180 вольт), чем ближе выходное напряжение со стабилизатора к 220 вольт, тем больше будет ток.Чем выше ток, тем мощнее требуется трансформатор.

При прочих равных потребуется трансформатор на 25% более мощный, а это, в свою очередь, еще больше увеличит стоимость стабилизатора.

По такому принципу работают все типы стабилизаторов, относящиеся к ступенчатым корректорам. В свою очередь, этот тип стабилизаторов подразделяется на два крупных подвида:

Стабилизаторы на механических реле и твердотельных реле (тиристорах). Хотя обычные механические реле и тиристоры представляют собой совершенно разные устройства, функции, которые они выполняют в стабилизаторах, абсолютно одинаковы.Эта функция, как вы уже знаете, заключается в подключении и отключении обмоток, то есть как механического реле (электромагнитного), так и твердотельного реле (тиристора), по команде, полученной от платы управления стабилизатора, либо размыкается, либо замыкается. обмотки трансформатора между собой. Важно понимать, несмотря на то, что принципы их работы совершенно разные, на работу стабилизатора это никак не влияет. Если говорить о бытовых стабилизаторах для дома (мощностью до 10 киловатт), то в принципе у тиристоров есть только одно неоспоримое преимущество перед механическими реле, а именно тиристоры, в отличие от механических реле, работают абсолютно бесшумно, иначе «высокая технологичность» »тиристоров для потребителя никак не появится… Остальные плюсы и минусы механических и твердотельных реле (только в контексте их использования в стабилизаторах) можно увидеть в следующей таблице.

Сильное удорожание тиристорных стабилизаторов возникает не из-за того, что напряжение становится «лучше», оно такое же, как во всех ступенчатых корректорах, плавает в определенном диапазоне, а из-за того, что сами тиристоры являются очень дорого, и по-прежнему требует дорогих и сложных плат управления с использованием компонентов очень высокого качества. Из этого следует вывод, что использование тиристорных стабилизаторов имеет смысл в трех случаях:

1) Требуемая мощность более 10 киловатт
2) Стабилизатор необходимо использовать во взрывоопасной среде
3) Требуется абсолютная тишина.

Так как в повседневной жизни (дома) первый и второй баллы, как правило, не требуются, то, как мы уже говорили, остается только плюс «тишины». Плюс, за что придется заплатить в 2,5 — 3 раза больше, по сравнению со стоимостью стабилизатора с аналогичной мощностью на обычных электромагнитных реле.
Как уже отмечалось, срок службы тиристоров в сотни раз превышает срок службы реле, но, к сожалению, другие элементы платы управления регулятора, такие как трансформатор, имеют гораздо меньший срок службы.Тиристорные стабилизаторы
прочно занимают рыночную нишу, в стабилизаторах мощностью от 10 до 100 киловатт, поскольку не имеют прямых аналогов в этом диапазоне. Для такой мощности тиристорный стабилизатор будет лучшим по соотношению цена-качество.

Стоит отметить, что общий «минус» всех ступенчатых корректоров — это то, что в момент переключения реле (или тиристоров) происходит небольшое падение напряжения 10-15 вольт, при этом ваши лампы накаливания будут немного менять интенсивность. свечения.Обычно это не заметно, но если обнаруживается, то это конструктивная особенность (ступенчатая коррекция), а не брак.

« Электромеханические стабилизаторы » — большой класс стабилизаторов, когда-то очень распространенных на рынке, но в последнее время их очень сильно вытеснили «ступенчатые корректоры», которые в быту и для удобства принято называть «релейными». «.
Принцип их действия такой же, как и у« релейных », то есть стабилизатор для регулировки напряжения меняет количество обмоток, но делает это весьма специфическим образом:

+ ЗА:

• Возможность изготовления стабилизаторов практически без ограничения мощности, то есть теоретически можно сделать стабилизатор сколь угодно мощного, что ценно для промышленного использования (но совсем не ценно для бытового).
• Очень высокая точность выходного напряжения стабилизатора, nbsp; максимальное отклонение от 220 вольт, обычно не превышает + \ — 5 вольт.
• Возможность регулировки уровня напряжения, выходящего из стабилизатора, обычно есть переключателем, который можно выставить на нужное напряжение, например 110 вольт или 220 вольт. Или для импортного оборудования 230 или 240 вольт.
• Высокая надежность электронных компонентов стабилизатора, так как они очень просты и надежны по конструкции.

• Увеличение цены на 20-25% по сравнению со стабилизаторами на механических реле, в связи с тем, что конструкция требует гораздо более мощного трансформатора, чем требовалось бы для «релейного стабилизатора» такой же мощности.
• Наличие механических деталей (электродвигателя и трущихся деталей), углеродного контакта, приводит к относительно быстрому износу устройства (первые поломки могут начаться уже через полгода использования, часто это не брак, а особенности конструкции). Мотор (особенно если он китайского производства) начинает заклинивать от частых скачков напряжения, а, следовательно, частых движений щетки. Стирается угольный контакт, что в лучшем случае приводит к сильному искрению, а в худшем — к короткому замыканию. Для безопасного использования эти стабилизаторы необходимо регулярно (не реже одного раза в полгода) обслуживать, проверять состояние механических (трущихся) деталей и очищать от пыли.
• Движения «щетки» при работе (поворот вправо / влево по змеевику) часто сопровождаются неприятным звуком.
• Очень низкая скорость отклика (при резких перепадах напряжения в сети стабилизатор не успевает сработать), и на вашу бытовую технику на короткое время подается очень низкое / высокое напряжение.

• Очень нежелательно использовать механический стабилизатор с электродвигателями (особенно мощными), так как при включении таких электродвигателей на несколько секунд возникает такое явление, как пусковые токи, что приводит к тому, что нагрузка на стабилизатор примерно удваивается за 1-2 секунды. Что может привести к разрушению угольного контакта и короткому замыканию.

1. Если у вас нет больших и регулярных падений напряжения, например, у вас постоянно низкое напряжение в городской сети около 170 — 180 вольт, или постоянно повышенное свыше 240 вольт, то оптимальным будет использование механического стабилизатора. Так как напряжение, которое он будет выдавать, будет высочайшего качества (близкое к 220 вольт).
2. Если вы хотите, чтобы лампочки никогда не «мигали», то механический стабилизатор тоже будет лучшим решением, так как регулировка (включение и отключение поворотов) очень плавная.

Полезный эффект этого явления заключается в том, что в такой конструкции стабилизатора напряжение, поступающее на трансформатор «A» из вашей сети, практически не влияет на напряжение, которое становится в трансформаторе «B», от которого напряжение поступает на ваши устройства, в то время как напряжение на трансформаторе «В» практически не отклоняется от заданного значения.

• Высокая точность выходного напряжения, отклонение не более 1-3%.
• Высокая скорость регулирования, почти мгновенная.
• Высочайшая надежность, поскольку внутри устройства нет электронных компонентов.
• Срок работы более 20 лет.

• Повышенный уровень шума.
• Зависимость качества стабилизации от величины нагрузки.
• Низкий КПД
• Очень большие размеры
• Очень высокая цена по сравнению с любым другим типом стабилизатора.

«Стабилизаторы напряжения с двойным преобразованием » — по объективным причинам очень редкий вид стабилизаторов напряжения не только в России, но и в мире.
Свое название данное устройство получило из-за принципа действия, а именно из-за того, что устройство стабилизирует напряжение путем двойного преобразования электрического тока.Все знают или, по крайней мере, слышали, что электрический ток бывает постоянным и переменным.

Если вы забыли, что такое электрический ток, можете посмотреть в начале нашей статьи. Самое главное — помнить, что ток — это, по сути, поток (как поток воды) электронов.

Переменный ток называется током, который периодически изменяется по величине, частоте и направлению. В нашей обычной розетке дома есть переменный ток, в высоковольтных электрических сетях тоже есть переменный ток.

Постоянный ток называется током, который никак не изменяется. Такой ток есть в обычных аккумуляторах, в аккумуляторе вашего автомобиля. Практически все электронные устройства (электронные схемы) работают на постоянном токе. Поэтому все устройства имеют источники питания — внешние или внутренние (например, ваш ноутбук или мобильный телефон), которые просто преобразуют переменный ток в постоянный.

Два фундаментальных различия между переменной и постоянной Ответы на, конечно, интересные вопросы, почему электроны движутся от «минуса» к «плюсу» и почему люди используют два типа тока, можно найти в любом школьном учебнике физики.
Теперь, когда стало понятно, что такое постоянный и переменный ток, рассмотрим принцип работы стабилизатора напряжения с двойным предварительным формированием.
Хотя в Интернете можно найти множество сложных схем таких стабилизаторов, большинство из них трудны для понимания. Однако принцип работы таких стабилизаторов очень прост.

Схема работы стабилизатора с системой двойного преобразования:

+ ЗА:

• Высокая точность выходного напряжения, отклонение не более 1%.
• Регулировка высокой скорости

• Очень высокая цена, сопоставимая с ценой на феррорезонансные стабилизаторы.Это связано с тем, что самой проблемной частью такого стабилизатора является инвертор. Устройство очень сложное и очень дорогое, рассчитано на работу очень ограниченное время, от получаса до пары дней. А регулятор напряжения должен работать непрерывно — годами. Поскольку в процессе преобразования постоянного тока в переменный инвертор (а конкретно транзисторы в нем) очень сильно перегревается, если прибор не выключить, он просто сгорит. Чтобы этого не происходило, для использования в стабилизаторах инвертор должен быть выполнен с очень большим запасом мощности, а также должна быть установлена ​​мощная система охлаждения.В результате получается очень сложное и очень ненадежное устройство.
• Максимальная мощность ограничена 5 киловаттами, можно и больше, но цена будет такой, что будет проще купить автономный генератор и запас дизельного топлива на 3 года вперед.
• Устройство сильно нагревается, поэтому требуется постоянная работа систем охлаждения. Если они выйдут из строя, устройство выйдет из строя очень быстро.
• Чрезвычайно низкая надежность, сопоставимая с электромеханическими стабилизаторами.Поскольку в устройстве много электронных компонентов, система управления очень сложна. Это устройство имеет огромную нагрузку на детали, для чего требуются очень качественные и очень дорогие комплектующие.
• Часто, хотя производители отрицают это или замалчивают, этот тип стабилизатора значительно искажает форму синусоиды переменного тока, в результате чего получается нечто среднее между нормальной «волной» переменного тока и плоской линией постоянного тока. Такой ток быстро разрушает электродвигатели или любое другое оборудование или бытовые приборы, рассчитанные на переменный ток.В очень дорогих моделях форма синусоиды наиболее близка к исходной, но, конечно, не полностью идентична.

« Стабилизаторы компенсирующие напряжения » Выпускаются, как правило, большой мощности — от 75 киловатт и более (до 2000 киловатт). И используются в промышленности.В очень редких случаях люди покупают их для использования в коттеджах.
Этот тип стабилизатора можно отнести к дальним родственникам механических стабилизаторов, которые были описаны ранее, но в отличие от них он имеет несколько иную конструкцию, а главное, лишен одного очень важного недостатка.

Вы помните, что одним из самых больших недостатков механических стабилизаторов является их быстродействие, то есть, если напряжение меняется быстро, пока «щетка» достигает нужной обмотки, стабилизатор будет выдавать либо очень высокое, либо очень низкое напряжение.Стабилизатор компенсации лишен этого недостатка. В его конструкции предусмотрен еще один дополнительный трансформатор и конденсаторы, которые, пока «щетка» доходит до нужной обмотки, какое-то время сглаживают или компенсируют падение напряжения. Поэтому такой стабилизатор называют «компенсационным».
Этот тип стабилизатора имеет все плюсы и минусы электромеханических стабилизаторов, кроме одного большого минуса, а именно минуса «скорость стабилизации».

Voltok — официальный сайт производителя

Если вам нужен качественный и надежный стабилизатор, стабилизатор Voltok — отличный выбор.Стабилизаторы Voltok — продукция украинского производства. Продукция этой ТМ уже зарекомендовала себя в странах СНГ как надежные и качественные устройства для стабилизации напряжения при использовании в квартире, дома, а также в производственных помещениях. С 2017 года возможность купить стабилизатор Voltok появилась и у украинского потребителя.

Производственные мощности «Волток» расположены в Мариуполе. Чтобы удовлетворить потребности как можно большего числа потребителей, Voltok производит регуляторы напряжения в пяти линейках: Voltok Basis, Voltok Safe и Voltok Grand, Voltok Elegant, Voltok Like.В зависимости от модельного ряда и модификации устройства рассчитаны на 9, 12 и 16 ступеней стабилизации. Существует также расширенный ассортимент стабилизаторов — линейка W plus, которая также представлена ​​в трех сериях: Voltok Basis plus, Voltok Safe plus, Voltok Grand plus, Voltok Elegant plus и Voltok Like plus. Для бытового использования — стабилизации напряжения в квартире, частном доме, офисе — наиболее подходят стабилизаторы на 9 и 11 киловатт. Также есть модели на 6, 15, 18 и 22 киловатт.

Приобретая стабилизатор Voltok, вы можете быть уверены, что он имеет необходимые для потребителя уровни защиты — защита от коротких замыканий, высокого и низкого напряжения, перегрева и перегрузки, токовая защита. Стабилизатор снабжен медным трансформатором, который в отличие от алюминиевого является наиболее прочным и долговечным. Эти устройства производятся из комплектующих надежных мировых брендов. Стабилизатор может работать в режиме Bypass (Транзит). При переходе в этот режим стабилизатор выдает то же напряжение, что и вход.В штатном режиме стабилизатор находится в режиме стабилизации и выдает напряжение 220 вольт с небольшой погрешностью, что является особенным для каждой серии устройств. В зданиях, где есть проблемы с входным напряжением, необходим стабилизатор.

Если вы хотите купить стабилизатор напряжения для квартиры или частного дома, Voltok станет отличным решением. Basis станет доступным и надежным защитником вашего дома и обеспечит стабильное выходное напряжение, которое обеспечит бесперебойную работу ваших электроприборов.Серия Safe рассчитана на 12 степеней стабилизации и имеет более широкий функционал. Стабилизатор Voltok Grand Series имеет 16 степеней регулировки. Этот стабилизатор имеет расширенный рабочий диапазон 118-272 В, при этом имеет наименьшую погрешность стабилизации напряжения на выходе. Стабилизаторы напряжения Voltok Elegant имеют стильный дизайн, а также надежную защиту как самого устройства, так и подключенных потребителей. Voltok Like — это недорогая линейка стабилизаторов, обеспечивающая надежную защиту вашего оборудования.Что еще должен радовать регулятор напряжения, так это своим внешним видом, ведь он будет у вас в комнате. У Voltok есть преимущество перед другими устройствами: все модели имеют стильный дизайн. Не откладывайте покупку! Позвоните в официальный магазин и купите Регулятор напряжения Voltok украинского производства! Наши менеджеры ответят на все вопросы, и мы с радостью отправим вашего надежного помощника в любой населенный пункт Украины!

Энергосистема Анджали | Производители статических стабилизаторов в Гуджарате

— это понижающий-повышающий стабилизатор напряжения ШИМ на основе IGBT, который имеет жесткое регулирование и быструю скорость коррекции, которую невозможно получить с помощью традиционных методов, таких как серво-стабилизаторы напряжения, стабилизатор тиристорного / симисторного типа, стабилизатор релейного типа и т. Д.

Это стабилизатор напряжения типа SMPS для сетевого напряжения (вход переменного тока и выход переменного тока). Это новая топология переключения, в которой ШИМ выполняется непосредственно при переключении переменного тока в переменный, без каких-либо гармонических искажений. В этой топологии нет необходимости преобразовывать вход переменного тока в постоянный и снова преобразовывать его обратно в регулируемый выход переменного тока. Это упрощает конструкцию, уменьшает количество компонентов и повышает эффективность и надежность. Силовой каскад — это управление прерывателем IGBT. Частота прерывания составляет около 20 кГц, что обеспечивает абсолютно бесшумную работу и чистый синусоидальный сигнал (без искажения формы волны).

Блок управления основан на контроллере dsPIC, который обеспечивает быструю коррекцию выходного сигнала, что невозможно в обычных стабилизаторах релейного типа или стабилизаторах с сервоуправлением. Схема имеет ЖК-дисплей для отображения всех параметров, таких как: входное напряжение, выходное напряжение, подключенная нагрузка и т. Д.

Поскольку схема является полностью твердотельной (без механических или движущихся частей), не будет никакого износа, такого как разрыв щетки в сервостабилизаторе или ухудшение состояния реле в стабилизаторе на основе реле.

Это особенно полезно в тех местах, где нам нужна очень быстрая скорость коррекции, постоянное выходное напряжение, ограничение тока перегрузки и защита от короткого замыкания, плавный пуск, отключение высокого и низкого напряжения, автоматический байпас, отсутствие износа, долгий срок службы и отсутствие необходимости в обслуживании, что невозможно с другими стабилизаторами обычного типа с реле или сервоуправлением.

рабочая

РАБОТА В этом статическом стабилизаторе напряжения PWM на базе IGBT только разность напряжений переключается через IGBT и будет добавляться или вычитаться из сети.Это делается электронным способом без какого-либо скачкообразного изменения напряжения, которое происходит при регулировке системы. Это достигается за счет системы управления с обратной связью с использованием процессора цифровых сигналов (DSP). Выходное напряжение воспринимается DSP, и корректировки производятся путем изменения рабочего цикла ШИМ.

Этот стабилизатор повышает напряжение, если оно низкое, и компенсирует напряжение, если оно высокое.

Например — Если вход переменного тока составляет 200 В, а выход переменного тока настроен на 220 В, только 20 В будет регулироваться через IGBT и будет добавлено к исходному источнику питания, который составляет 200 В.Если на входе переменного тока 195 В, то будет добавлено 25 В ….

КПД в худшем случае также будет выше 97%. Этот стабилизатор идеально подходит для мобильных вышек, станков с ЧПУ, медицинского оборудования, текстильной промышленности, электростанций и любых промышленных изделий, требующих жесткого регулирования и быстрой коррекции. Мы также можем использовать это для кондиционеров, холодильников, двигателей, насосов и т. Д.

Основные особенности QUIKorrect:

• Скорость мгновенной коррекции — более 20000 В в секунду
• Дискретный IGBT до 30 кВА однофазный и 90 кВА трехфазный
• Одиночная плата для каскада управления, секции драйвера IGBT и силового каскада.
• Легко собрать
• Одиночный контактор для трехфазной системы
• Одиночный ЖК-дисплей для трех фаз
• Все защиты включены — от низкого и высокого напряжения, от перегрузки и короткого замыкания

Уникальной особенностью этого стабилизатора является очень высокая скорость коррекции. Если есть любое изменение входного напряжения будет исправлено i в следующем цикле.

• Канал 1 (желтый) — это форма входного сигнала.
• Канал 2 (синий) — это сигнал на выходе.

Как видно из приведенного выше сигнала, входное напряжение (канал 1 — желтый) снижается с высокого напряжения до низкого в течение 0,2 секунды, но выходное напряжение (канал 2 — синий) остается постоянным.

Входное напряжение (канал 1 — желтый) увеличивается с низкого до высокого в течение 0,2 с, но выходное напряжение (канал 2 — синий) остается постоянным.

Входное напряжение (канал 1 — желтый) мгновенно снижается с высокого напряжения до низкого, а выходное напряжение (канал 2 — синий) немедленно корректируется в следующем цикле.

и его важность

Стабилизатор напряжения очень распространен в холодильниках, кондиционерах, телевизорах, печном оборудовании, микропечи, музыкальных системах, стиральных машинах и т. Д. Основная цель использования стабилизаторов напряжения — защитить устройства от колебаний напряжения.

Это связано с тем, что каждый электроприбор предназначен для работы под определенным напряжением для обеспечения желаемой производительности.

Если это напряжение ниже или выше определенного значения, прибор может работать неправильно, работать в худшем состоянии или даже выйти из строя.

В домашних и промышленных применениях обычно используются автоматические регуляторы напряжения, чтобы поддерживать постоянное напряжение на конкретном оборудовании. Сообщите нам подробнее об этих стабилизаторах напряжения.

Что такое стабилизаторы напряжения?

Как следует из названия, стабилизатор напряжения стабилизирует или регулирует напряжение, если напряжение питания изменяется или колеблется в заданном диапазоне.

Это электрический прибор, который подает постоянное напряжение на нагрузку в условиях повышенного и пониженного напряжения. Это устройство определяет эти условия напряжения и, соответственно, доводит напряжение до желаемого диапазона.

Стабилизатор напряжения позволяет регулировать напряжение питания нагрузки. Они не предназначены для обеспечения постоянного выходного напряжения; вместо этого он управляет нагрузкой или системой в допустимом диапазоне напряжений.

Внутренняя схема стабилизатора показана на рисунке ниже.Он состоит из автотрансформатора / трансформатора, выпрямительного блока, компараторов, схемы переключения и реле.

В современных стабилизаторах цифрового типа в качестве центрального блока управления используется микроконтроллер или микропроцессор.

На современном рынке доступны различные типы стабилизаторов напряжения от различных производителей. Стабилизаторы поставляются с различным номиналом кВА для нормального диапазона (для получения выходного сигнала 200-240 В с повышением 20-35 В для входного диапазона 180-270 В), а также с широким диапазоном (для получения выходного сигнала 190-240 В с повышением 50-55 В -бук для входного диапазона 140-300В) приложений.

Они доступны в виде специализированных стабилизаторов для различных домов, а также для промышленных приборов, таких как кондиционеры, ЖК-телевизоры, холодильники, музыкальные системы, стиральные машины, а также доступны как единый большой блок для всех приборов.

Стабилизаторы потребляют очень мало энергии, обычно от 2 до 5% максимальной нагрузки (т. Е. Номинальной мощности стабилизатора). Это устройства с высоким КПД, обычно от 95 до 98%.

Это могут быть однофазные или трехфазные стабилизаторы напряжения.Как нецифровые, так и цифровые автоматические стабилизаторы напряжения доступны от известных производителей.

Некоторые дополнительные функции доступны в современных стабилизаторах, включая защиту от высокого напряжения, защиту от перегрузки, переключение при нулевом напряжении, защиту от изменения частоты, отображение отключения напряжения и т. Д.

Потребность в стабилизаторах напряжения

Колебания напряжения — это не что иное, как изменение величины напряжения, которое обычно превышает или ниже диапазона установившегося напряжения, предписанного некоторыми стандартами.

В некоторых странах распределение электроэнергии составляет 230 вольт для однофазной сети и 415 вольт для трехфазной. В таком случае все электроприборы (особенно однофазные) рассчитаны на работу в диапазоне напряжений от 220 до 240В.

Допустимый диапазон напряжения в некоторых странах (также в Индии) составляет 220 ± 10 В в соответствии с электрическими стандартами. Кроме того, многие приборы могут выдерживать этот диапазон колебаний напряжения.

Но в большинстве случаев колебания напряжения довольно распространены и обычно находятся в диапазоне от 170 до 270 В.Эти колебания напряжения могут иметь серьезные отрицательные последствия для бытовых приборов.

• В случае осветительного оборудования низкое падение напряжения снижает световой поток (освещенность), что еще больше сокращает срок службы лампы.
Двигатель переменного тока
• создает меньший крутящий момент и, следовательно, меньшую скорость при низком напряжении, и они развивают большую скорость, чем желательно при перенапряжении. Это снижает срок службы двигателя, а также вызывает повреждение изоляции под высоким напряжением.
• В случае индукционного нагрева низкое напряжение снижает тепловую мощность, что приводит к работе нагрузки при температурах, не соответствующих желаемым.
• При передаче по телевидению и радио падение напряжения снижает качество передачи, а также вызывает неисправность других электронных компонентов.
• Холодильники — это приборы с приводом от электродвигателя переменного тока, которые потребляют большие токи в условиях падения напряжения, что может привести к перегреву обмоток.

Чтобы преодолеть вышеупомянутые эффекты колебаний напряжения, необходимы стабилизаторы напряжения.

Основной принцип работы стабилизатора напряжения

Регулировка напряжения требуется для двух разных целей; повышенное напряжение и пониженное напряжение.Процесс увеличения напряжения из состояния пониженного напряжения называется операцией повышения напряжения, в то время как снижение напряжения из состояния повышенного напряжения называется операцией понижения.

Эти две основные операции необходимы для каждого стабилизатора напряжения.

Как обсуждалось выше, компоненты стабилизатора напряжения включают трансформатор, реле и электронные схемы. Если стабилизатор определяет падение входящего напряжения, он включает электромагнитное реле, чтобы добавить больше напряжения от трансформатора, чтобы компенсировать потерю напряжения.

Когда входящее напряжение превышает нормальное значение, стабилизатор активирует другое электромагнитное реле, так что оно вычитает напряжение для поддержания нормального значения напряжения.

Boost Operation

Принцип действия повышающего напряжения стабилизатора напряжения показан на рисунке ниже.

Здесь напряжение питания подается на трансформатор, который обычно является понижающим трансформатором. Этот трансформатор подключен таким образом, что вторичный выход добавляется к первичному питающему напряжению.

В случае низкого напряжения электронная схема в стабилизаторе переключает соответствующее реле, так что это дополнительное питание (входящее питание + вторичный выход трансформатора) подается на нагрузку.

Buck Operation

Принцип работы понижающего стабилизатора напряжения показан на рисунке ниже.

В понижающем режиме вторичная обмотка понижающего трансформатора подключена таким образом, что вторичное выходное напряжение вычитается из входящего напряжения.

Следовательно, в случае повышения входящего напряжения электронная схема переключает реле, которое переключает вычитаемое напряжение питания (т.е. входящее напряжение — вторичное напряжение трансформатора) на цепь нагрузки.

В случае нормального рабочего состояния напряжения электронная схема полностью переключает нагрузку на входящее питание без напряжения трансформатора.

Эти понижающие, повышающие и нормальные операции одинаковы для всех стабилизаторов, независимо от того, являются ли они стабилизаторами нормального типа или с сервомеханизмом.Помимо этих двух основных операций, стабилизатор напряжения также выполняет операции отключения при понижении и повышении напряжения.

Работа стабилизатора напряжения

На рисунке ниже показана рабочая модель стабилизатора напряжения, которая содержит понижающий трансформатор (обычно с отводами на вторичной обмотке), выпрямитель, операционный усилитель / микроконтроллер и набор реле.

В этом случае операционные усилители настроены таким образом, чтобы они могли воспринимать различные заданные напряжения, такие как более низкое напряжение отключения, напряжение в условиях повышенного напряжения, нормальное рабочее напряжение, более высокое напряжение отключения и рабочее напряжение понижающего напряжения.

Набор реле подключаются таким образом, что они отключают цепь нагрузки при повышении и понижении напряжения отключения, а также переключают понижающее и повышающее напряжения в цепи нагрузки.

Понижающий трансформатор с переключением ответвлений имеет разные ответвления вторичного напряжения, которые полезны для операционного усилителя для различных напряжений, а также для суммирования и вычитания напряжений для операций повышения и понижения соответственно.

Схема выпрямителя преобразует переменный ток в постоянный для питания всей электронной схемы управления, а также катушек реле.
Предположим, что это однофазный стабилизатор мощностью 1 кВА, обеспечивающий стабилизацию в диапазоне напряжений от 200 до 245 с повышающим-понижающим напряжением 20-35 В для входного напряжения от 180 до 270 В.

Если входное напряжение, скажем, 195 В, то операционный усилитель запитывает катушку повышающего реле, так что на нагрузку подается 195 + 25 = 220 В. Если входное напряжение составляет 260 В, соответствующий операционный усилитель запитывает катушку понижающего реле, так что на нагрузку подается 260-30 = 225 В.

Если входное напряжение ниже 180 В, соответствующий операционный усилитель переключает нижнюю обмотку реле отключения, так что нагрузка отключается от источника питания.

И если напряжение питания превышает 270 В, соответствующий операционный усилитель запитывает обмотку реле с отсечкой верхнего уровня, и, следовательно, нагрузка отключается от источника питания.

Все эти значения являются приблизительными; он может отличаться в зависимости от приложения. Таким образом, стабилизатор работает при разных напряжениях.

Стабилизаторы напряжения с сервоуправлением

В случае автоматических стабилизаторов напряжения скорость коррекции напряжения очень меньше. Скоростная коррекция напряжения с большей точностью достигается с помощью сервоуправляемых стабилизаторов.

В стабилизаторах с сервоуправлением коррекция напряжения выполняется очень точно, т.е. ближе к значению базового напряжения.

Основные компоненты сервостабилизатора включают в себя бесступенчатый автотрансформатор с сервоприводом, повышающий трансформатор и полупроводниковую схему управления, как показано на рисунке ниже.

с сервоуправлением. В этом стабилизаторе полупроводниковая схема управления определяет падение и повышение напряжения от заданного значения и, соответственно, управляет серводвигателем.

Первичная обмотка повышающего преобразователя подключена к моторизованному автотрансформатору, а вторичная обмотка последовательно подключена к входящему источнику питания.

Когда двигатель работает с автотрансформатором, соответствующее напряжение подается на первичную обмотку повышающего трансформатора и, следовательно, соответствующее вторичное напряжение корректирует напряжение питания нагрузки.

Здесь компараторы (не что иное, как операционные усилители) в полупроводниковой цепи управления определяют изменения напряжения и активируют серводвигатель в желаемом месте, чтобы регулируемый трансформатор увеличивал или уменьшал выходное напряжение на нагрузке.

Когда схема управления обнаруживает, что выходное напряжение выше опорного напряжения, она подает положительный сигнал на контроллер серводвигателя, и, следовательно, рычаг вращается до тех пор, пока два напряжения не станут равными.

Если выходное напряжение падает ниже опорного значения, отрицательный сигнал поступает на серводвигатель, так что рычаг поворачивает контакт в другую сторону, чтобы уменьшить напряжение. Сервостабилизаторы могут производить регулировку мощности ± 0,5% с высоким КПД около 98%.

Как выбрать подходящий стабилизатор для домашних нужд?

Типоразмер стабилизатора напряжения зависит от номинальной мощности оборудования, для которого будет применяться стабилизация.Таким образом, при покупке стабилизатора напряжения в первую очередь следует учитывать мощность всех приборов (или конкретного прибора), на которые он будет подаваться. Такие номинальные мощности обычно указываются в ВА или кВА. А также нужно учитывать, одно это или трехфазное питание.

Номинальная мощность приборов обычно указывается на заводской табличке этого прибора; если номинальная мощность недоступна, просто рассчитайте произведение напряжения и тока этого оборудования, чтобы получить номинальную мощность.

Всегда рекомендуется учитывать истинное среднеквадратичное напряжение нагрузки.

Еще одним важным фактором является рассмотрение будущего расширения нагрузки. Таким образом, определение общей номинальной мощности требует возможного расширения в будущем, обычно на 20% больше, чем фактическая потребляемая мощность, чтобы подключать нагрузки в течение длительного времени.