Как выбрать стабилизатор напряжения для частного дома и квартиры

Подаваемая в наши дома электроэнергия не отличаются стабильностью. Если частота еще более-менее стабильна, то напряжение «гуляет» в значительном диапазоне. Единственное, что можно с этим сделать — поставить стабилизатор напряжения для дома, квартиры, дачи. Тогда в вашем, отдельно взятом «куске» сети все будет хорошо (если электрический стабилизатор правильно выбрать). 

Выбор по техническим характеристикам

Чтобы выбрать стабилизатор, сначала определитесь, будете вы его ставить на весь дом/квартиру или на какое-то определенное устройство(группу устройств). По идее, если есть проблемы с напряжением, лучше поставить стабилизатор напряжения для дома на входе, чтоб все устройства получали гарантированно нормальное напряжение. Но такое оборудование стоит довольно солидных денег — не менее 500$. Так что расходы немалые. Такой подход оправдан, если броски значительные, то это — лучший выход, так как техника может выйти из строя.

Локальные и общие стабилизаторы — первое с чем надо определиться

Если напряжение «гуляет» в небольших пределах и большая часть техники работает нормально, а проблемы есть только у какой-то части более чувствительной аппаратуры, имеет смысл поставить локальные стабилизаторы — на конкретные линии или на отдельные устройства.

По количеству фаз

Питание в доме может быть однофазным и трехфазным. С однофазными (на 220 В) все ясно: нужен однофазный стабилизатор. Если в доме/квартире три фазы, есть варианты:

Выбрать стабилизатор напряжения для дома или дачи по этому принципу несложно. Но определиться надо обязательно.

Выбор мощности

Чтобы выбрать стабилизатор напряжения для дома, первым делом надо рассчитать его мощность. Проще всего ее определить по автомату, который стоит на доме или линии. Например, входной автомат стоит на 40 А. Рассчитываем мощность: 40 А * 220 В = 8,8 КВа. Чтобы агрегат не работал на пределе возможностей, берут запас по мощности 20-30%. Для данного случая это будет 10-11 КВа.

Выбор мощности стабилизатора зависит от суммарной мощности сети или подключаемых к нему приборов

Также рассчитывается мощность локального стабилизатора, который ставим на отдельный прибор. Но тут в расчет берем максимальный потребляемый ток (есть в характеристикам). Например, это 2,5 А. Далее считаем по описанному выше алгоритму. Но если в оборудовании есть мотор (холодильник, например), то надо учитывать пусковые токи, которые в разы превышают нормативные. В этом случае рассчитанные параметры умножают на 2 или 3.

При подборе мощности не путайте кВА с кВт. Если коротко, то 10 кВА при наличии на нагрузке емкостей и индуктивностей (то есть для реальных сетей практически всегда) не равны 10 кВт. Цифра реальной нагрузки меньше, а насколько меньше — зависит от коэффициента индуктивности (может также быть в характеристиках).  Под конкретный прибор рассчитать все просто — надо умножить на коэффициент, а вот для сети все сложнее. Просто если видите цифру в кВА, берите запас порядка 15-20%. Примерно такова реактивная составляющая в среднем.

Точность стабилизации

Точность стабилизации показывает, насколько «ровным» будет напряжение на выходе. Приемлемым считается +-5%. С таким допуском нормально работает отечественная техника, а вот для импортной надо лучше стабилизированное напряжение. Итак, все стабилизаторы, которые имеют точность меньше +-5% — это замечательно, все что хуже — лучше не покупать.

Точность стабилизации — один из первых параметров, на которые надо обратить внимание

Диапазон входного напряжения: предельный и рабочий

В характеристиках есть две строчки: предельный диапазон входного напряжения и рабочий. Это две разные характеристики, которые отображают разные параметры устройства. Предельный диапазон — это тот, при котором устройство будет хоть как-то корректировать напряжение. Оно не всегда вытянет его до нормы, но хотя-бы не отключится.

Предельный диапазон указывают не всегда, но есть рабочий

Рабочий диапазон входного напряжения — это, как раз, тот разбег, при котором устройство должно выдавать заявленные параметры (с той самой точностью стабилизации).

Нагрузочная  и перегрузочная способность

Очень важная характеристика, на которую надо обязательно обращать внимание. Нагрузочная способность показывает какую нагрузку может «потянуть» стабилизатор напряжения для дома при работе на нижней границе. Есть такие модели, которые выдают заявленную мощность на 220 В. То есть тогда, когда она совсем не нужна. А вот на нижнем пределе в 160 В могут работать только с половинной нагрузкой. Результат — работая при пониженном напряжении он может перегореть. Даже если вы взяли его с запасом мощности.

Нагрузочную и перегрузочную способность надо запрашивать дополнительно. Обычно в технических характеристиках ее нет

Перегрузочная способность не менее важна. Она показывает, как долго может он работать с превышением нагрузки. Параметр важен даже если оборудование вы брали с хорошим запасом по мощности. По этому параметру можно опосредованно определить качество деталей и качество сборки. Чем выше перегрузочная способность, тем более надежно оборудование.

Виды, плюсы, минусы

Стабилизаторы напряжения есть разных видов, делают их из компонентов разного типа — электромеханических, электронных. Часть из них имеет электро-механическое управление, часть-электронное. Чтобы правильно подобрать оборудование, надо иметь представление о достоинствах и недостатках.

Видов и типов стабилизаторов напряжения для дома много….

Электронные (симисторные)

Собираются на симисторах или термисторах. Имеют несколько ступеней регулировки, которые подключаются/отключаются в зависимости от входного напряжения. Переключение может происходить при помощи электронного ключа (работает бесшумно, но это более дорогие модели) или электронного реле (при срабатывании есть звук).

К плюсам электронных стабилизаторов относят высокую скорость реакции (время включения одной ступени около 20 мсек). Электронные ключи срабатывают очень быстро, подключая нужное количество ступеней коррекции или отключая их. Второй положительный момент — тихая работа. Шуметь тут нечему — работает электроника.

Сравнение основных типов стабилизаторов

Минусы тоже есть. Первый — низкая точность стабилизации. В этой категории вы не найдете моделей, который выдают напряжение с погрешностью менее 2-3%. Это просто невозможно, так как регулировка ступенчатая и погрешность довольно высока. Второй недостаток — высокая цена. Симисторы стоят немало, а их столько, сколько ступеней. То есть, чем больше ступеней и вше точность регулировки, тем дороже будет оборудование.

Электромеханические

Собираются на основе электромагнитной катушки, по которой бегает бегунок. Положение бегунка изменяется при помощи мотора или реле. Плюс электромеханического стабилизатора — невысокая цена и высокая точность стабилизации. Недостаток — низкое быстродействие — параметры меняются медленно. Второй минус — довольно громкая работа.

Аппараты с мотором работают тише, но корректировка происходит медленно. Среднее время реакции — 20 В за 0,5 секунды. При резких скачках аппарат просто не успевает изменять напряжение. Есть у стабилизаторов этого типа еще одна неприятность — перенапряжение. Возникает, в той ситуации, когда ранее упавшее напряжение резко приходит в норму. Стабилизатор не успевает среагировать, в результате на выходе имеем скачок, прием бывает он до 260 В, а это губительно для техники. Для того чтобы избежать подобной ситуации, на выходе ставят защиту по напряжению (автомат по напряжению), который просто отключает питание.

Электро-механические — недорогие, надежные, но с малой скоростью коррекции

Если электромеханический стабилизатор напряжения для дома собран на основе реле, время срабатывания меньше, но при работе они шумят, да и регулировка не плавная а ступенчатая. Это значит, что они имеют более низкую точность стабилизации. Зато нет перенапряжения и нет необходимости думать о дополнительной защите. Чтобы не путаться, эти устройства называют релейные стабилизаторы именно так они описаны в большинстве случаев.

Есть и еще один не самый приятный момент у электромеханических стабилизаторов напряжения для дома или квартиры: они быстрее изнашиваются, требуют регулярной профилактики (раз в пол года).

Феррорезонансные

Это самые громоздкие из стабилизаторов. Имеют малое время отклика, высокую надежность и стойкость к помехам. Коэффициент стабилизации средний (порядка 3-4%), что неплохо.

Ферро-резонансные стабилизаторы напряжения не слишком популярны из-за больших габаритов и массы

Но на выходе напряжение имеет искаженную форму (не синусоида), работа зависит от изменений частоты в сети, отличается большой массой и габаритами. Обычно используется как первая ступень стабилизации, если одним устройством добиться нормального напряжения не получается.

Инверторные

Это один из видов электронных приборов, но его работа и внутреннее устройство очень сильно отличаются от описанных выше, потому эта группа рассматривается отдельно.

В инверторных стабилизаторах напряжения происходит двойное преобразование сначала переменный ток превращается в постоянный, затем обратно в переменный, который подается на корректор коэффициента мощности, где и происходит его стабилизация. В результате на выходе имеем идеальную синусоиду со стабильными параметрами.

Блок-схема инверторного стабилизатора напряжения

Инверторный стабилизатор напряжения для дома это, пожалуй, лучший на сегодня выбор. Вот его плюсы:

• Широкий рабочий диапазон стабилизации. Нормальный показатель  — от 115-290 В.
• Малое время отклика — задержка составляет несколько миллисекунд.
• Высокая точность стабилизации: средние показатели в классе 0,5-1%.
• На выходе идеальная синусоида, что важно для некоторых видов техники (газовых котлов, например, стиральных машин последнего поколения).
• Подавление помех любого характера.
• Небольшие размеры и масса.

По цене это не самое дорогое оборудование — стоят они примерно столько же, сколько и релейные и почти в два раза ниже электронных. При этом качество преобразования у инверторных агрегатов намного выше.

Российский производитель ШТИЛЬ выпускает инверторные стабилизаторы напряжения для дома и дачи

Недостаток у этого оборудования один: при работе элементы сильно греются. Для охлаждения в корпус встраиваются вентиляторы, которые издают негромкое жужжание. Если стабилизатор напряжения выбираете для квартиры, ставят его обычно в коридоре, так что шум может быть слышен. В частных домах возможностей по выбору места установки больше, так что вполне реально найти такое, где шум мешать не будет.

Какой стабилизатор лучше

Говорить от том, что какой-то тип стабилизатора лучше, а какой-то хуже не имеет смысла. У каждого есть свои достоинства и недостатки, каждый в какой-то ситуации, под определенные требования  — лучший выбор.

Давайте рассмотрим типичные ситуации, с которыми многие сталкиваются:

Ситуаций на самом деле очень много. Но в любом случае подбирать тип стабилизатора напряжения для дома надо исходя их существующей проблемы. Далее уже в выбранной категории выбирать по параметрам.

Выбор производителя и цены

Самое непростое — выбрать производителя. Стазу стоит сказать, что китайские агрегаты лучше не рассматривать. Даже с теми, которые китайские только наполовину (с вынесенным в поднебесную производством и головным офисом в другой стране) надо быть очень аккуратными. Качество не всегда стабильно.

Советы по выбору стабилизатора

Если вам не важна внешняя составляющая, обратите внимание на стабилизаторы российского или белорусского производства. Это Штиль и Лидер. Вполне приличные агрегаты, с не очень хорошим дизайном, но со стабильным качеством.

Если вам нужна идеальная аппаратура, ищите итальянские ORTEA. У них и качество сборки, и внешний вид на высоте. Также неплохие отзывы у РЕСАНТА. Их товар оценивают на 4-4,5 по пятибалльной шкале.

Несколько примеров стабилизаторов разного типа мощностью 10-10,5 кВт с характеристиками и ценами приведены в таблице. Смотрите сами.

Название	Тип	Рабочее входное напряжение	Точность стабилизации	Тип размещения	Цена	Оценка пользователей по 5-балльной шкале	Примечания
RUCELF SRWII-12000-L	релейный	140-260 В	3,5%	настенный	270$	4,0
RUCELF SRFII-12000-L	релейный	140-260 В	3,5%	напольное	270$	5,0
Энергия Hybrid СНВТ-10000/1	гибридный	144-256 В	3%	напольное	300$	4,0	на выходе идеальная синусоида, защита от короткого замыкания, от перегрева, от повышенного напряжения, от помех
Энергия Voltron PCH-15000	релейный	100-260 В	10%	напольное	300$	4,0
RUCELF SDWII-12000-L	электромеханический	140-260 В	1,5%	настенное	330$	4,5
РЕСАНТА ACH-10000/1-ЭМ	электромеханический	140-260 В	2%	напольное	220$	5.0
РЕСАНТА LUX АСН-10000Н/1-Ц	релейный	140-260 В	8%	настенное	150$	4,5	синусоида без искажений Защита от короткого замыкания, от перегрева, от повышенного напряжения, от помех
РЕСАНТА ACH-10000/1-Ц	релейный	140-260 В	8%	напольное	170$	4.0	синусоида без искажений Защита от короткого замыкания, от перегрева, от повышенного напряжения, от помех
Otea Vega 10-15 / 7-20	электронный	187-253 В	0,5%	напольное	1550$	5,0
Штиль R 12000	электронный	155-255 В	5%	напольное	1030$	4,5
Штиль R 12000C	электронный	155-255 В	5%	напольное	1140$	4.5
Энергия Classic 15000	электронный	125-254 В	5%	настенное	830$	4,5
Энергия Ultra 15000	электронный	138-250 В	3%	настенное	950$	4,5
СДП-1/1-10-220-Т	электронный инверторный	176-276 В	1%	напольное	1040$	5	синусоида без искажений

Разброс цен поражает, но типы оборудования тут собраны самые разные — от бюджетных релейных и электромеханических до супер-надежных электронных.

Как выбрать стабилизатор напряжения для частного дома или квартиры

Стабилизатор напряжения — прибор совершенно необходимый в каждом доме. На производстве он также нужен, но здесь речь пойдет именно о бытовых стабилизаторах, призванных защитить бытовые приборы и оборудование от скачков напряжения и силы тока в сети. Обычно в магистрали напряжение равно 220 или 380 В при частоте 50Гц. Но в силу различных факторов — подключения потребителей высокой мощности, пиковых нагрузок в вечерние или утренние часы, аварий на линиях электропередач, ток может отклоняться от заданных параметров по напряжению процентов на 25 – 40 в обе стороны.

Слишком низкое, как и слишком высокое напряжение в сети одинаково опасно и нежелательно для бытовых приборов. Резкие скачки — опасны вдвойне. Холодильники, телевизоры, бытовые насосы и котлы, компьютеры попросту могут перестать работать. Могут перегореть входные контуры, сложная электроника блоков настроек, возникнуть другие повреждения, устранить которые стоит довольно дорого.

Как работает стабилизатор напряжения

Чтобы определить, какой стабилизатор напряжения для дома лучше выбрать, необходимо знать основные принципы их работы, какими бывают стабилизаторы и какие параметры важные, а на что можно не обращать внимания.

По свое сути — стабилизатор представляет собой регулируемый трансформатор с обратной связью. Переменный ток из магистрали поступает на первичную обмотку и возбуждает примерно такой же ток в обмотке вторичной, к которой и подсоединены потребители. Если количество витков на первичной катушке изменить, то соответственно изменится и ток во вторичной, в которой число рабочих витков осталось прежним. На изменении соотношения количества витков и построена работа регулируемых трансформаторов.

Индуктивная связь очень надежна и не предусматривает прямого контакта обмоток — только посредством металлического сердечника. Такие трансформаторы позволяют практически мгновенно изменять параметры выходного тока, необходимо только настроить управление токосъемным устройством в зависимости от напряжения в подающей сети, чтобы при падении тока в магистрали во вторичной обмотке он увеличивался, а при превышении напряжения — уменьшался.

Управляемый трансформатор — основа всех бытовых стабилизаторов. Отличия в них касаются только схем управления.

Виды стабилизаторов напряжения

На рынке преобладают два вида стабилизаторов — электромеханические и электронные.

Электромеханические стабилизаторы напряжения

В электромеханических стабилизаторах ток в катушке регулируется контактным ползунком, который передвигается по поверхности, изменяя число рабочих витков. Кто помнит школьный курс физики, тот может представить себе реостат из опытов на уроках. Примерно так же работает электромеханический регулятор напряжения, только ползунок перемещается не рукой, а посредством электродвигателя.

Электромеханические стабилизаторы очень надежны и позволяют плавно изменять напряжение во вторичной катушке. Но при своей простоте они имеют и ряд недостатков:

• как и большинство механических устройств обладают ощутимой инерцией — задержка при срабатывании заметна невооруженным глазом;
• угольные контакты со временем изнашиваются и требуют замены;
• шум при работе едва слышный, но все же есть.

Перед тем, как выбрать стабилизатор напряжения электромеханического типа, необходимо сравнить скорость срабатывания, указанную в паспорте изделия в единицах В/с. Чем этот показатель лучше, тем стабилизатор лучше для чувствительных приборов.

Электронные стабилизаторы напряжения

Электронные стабилизаторы работают несколько по другому. Обратная связь и переключение осуществляется при помощи тиристорной, семисторной или релейной схем, которые изменяют число обмоток, подключенных к сети. Работают такие  стабилизаторы абсолютно бесшумно, не греются и отличаются очень высокой скоростью срабатывания. Но и здесь не обошлось без недостатков — электронные стабилизаторы регулируют выходное напряжение ступенчато. Хотя перепады не слишком большие, но могут внести диссонанс в работу электроники или двигателей.

Ферромагнитные стабилизаторы напряжения

Ферромагнитные стабилизаторы — устройства, которые для бытовых целей практически не производятся, хотя еще можно встретить ранние модели, очень популярные десятилетия назад. Работа их базируется на изменении положения ферромагнитного сердечника относительно катушек. Система очень надежная, но громоздкая и шумная.

Главные недостатки — работа только под нагрузкой и возможные искажения синусоидальных характеристик. Для современной электроники и бытовой техники они непригодны, но для мощных электродвигателей, ручных инструментов и сварочных аппаратов применение их вполне допустимо.

Как выбирать стабилизатор напряжения по параметрам

По-настоящему важных параметров, характеризующих работоспособность стабилизатора и удобство его использования всего несколько. Это:

• количество фаз;
• мощность;
• диапазон регулировок;
• скорость срабатывания;
• наличие защиты от перегрузок;
• способ подключения.

Какой стабилизатор напряжения выбрать для частного дома можно решить, только правильно очертив круг задач, которые он будет выполнять, рассмотрев основные характеристики в комплексе.

Сетевой или магистральный стабилизатор

По способу подключения стабилизаторы подразделяются на магистральные и сетевые. Первые устанавливаются на входе электросети в дом и регулируют напряжение, подаваемое на все без исключения потребители — освещение, отопление, сигнализацию, бытовую технику. Как правило, современный дом — энергонасыщенная система с высоким уровнем потребления тока. Поэтому мощность магистральных стабилизаторов начинается от 3 кВт.

Сетевые регуляторы предназначены для защиты одного, реже двух однотипных устройств. Они включаются в обычную розетку и являются промежуточным звеном между магистралью и потребителем. Мощность сетевых стабилизаторов относительно небольшая, но в доме их может быть несколько.

Это сравнительно недорогие приборы, позволяющие защитить сложное и дорогостоящее оборудование в случае, если магистрального стабилизатора нет, или нагрузки на него очень большие. Сетевые стабилизаторы устанавливаются как в жилых домах, так и в офисах, больницах, пунктах связи, где работает много высокоточной электронной техники, чувствительной к перепадам напряжения.

Количество фаз стабилизатора

Один из основных определяющих параметров при решении вопроса, какой стабилизатор напряжения лучше выбрать для дома. Для однофазной сети необходим стабилизатор с рекомендуемым подключением на 220 В. Существует три возможности решения задачи стабилизации трехфазного тока — купить три однофазных стабилизатора, для регулировки каждой фазы, установить стабилизатор только на одну фазу, к которой подключены самые чувствительные потребители, и установить мощный трехфазный прибор, контролирующий напряжение во всем доме.

Следует знать, что большинство бытовых стабилизаторов малой и средней мощности — это три синхронизированных однофазных в общем корпусе. Для высоких мощностей используются обычно три трансформатора, собранные на одном сердечнике. Они более надежные и проще в регулировке.

Мощность

Чтобы понять, как выбрать стабилизатор напряжения для частного дома, необходимо точно знать, сколько электроэнергии потребляется в доме теоретически и практически. Первая цифра определяется очень просто — арифметически складываются мощности всех потребителей, от лампочки до скважинного насоса и сварочного аппарата в гараже. Эта цифра показывает, какая мощность понадобиться при всех включенных устройствах одновременно.

Но этот показатель не является верхним пределом — многие инструменты и устройства бытовой техники оснащены электродвигателями, которые при запуске потребляют намного больше тока, чем при работе даже на максимальной нагрузке. Эта, так называемая, реактивная мощность, приводит к тому, что суммарное потребление ощутимо увеличивается.

Следующий шаг — умножить мощность каждого устройства с электромотором, взятую в кВА (указано в паспорте) на 2 и прибавить к существующей цифре. Затем полученный результат увеличить еще на 25%, на случай непредвиденных обстоятельств. После столь сложных на первый взгляд подсчетов, вы получите реальную мощность стабилизатора, который должен быть установлен в доме.

Потребляемая мощность (Вт.) популярного промышленного и строительного оборудования:

Кондиционер.
1000 — 3000 Вт.

 
Циркулярный станок.
1800 — 2100 Вт.

 
Насос высокого давления.
2000 — 2900 Вт.

 Электролобзик.
250 — 700 Вт. 

Компрессор.
750 — 2800 Вт.

Электродвигатель.
550 — 3000 Вт. 

 
Дрель.
400 — 800 Вт.

 
Электрорубанок.
400 — 1000 Вт. 

Дисковая пила.
750 — 1600 Вт.

Водяной насос.
500 — 900 Вт. 

Перфоратор.
900 — 1400 Вт. 

Шлифмашинка.
650 — 2200 Вт. 

Потребляемая мощность (Вт.) бытовых электроприборов:

Телевизор.
100 — 400 Вт.

Тостер.
700 — 1500 Вт.

Холодильник.
150 — 600 Вт.

Электрочайник.
1000 — 2000 Вт.

Проточный водонагреватель.
5000 — 6000 Вт.

Стиральная машина.
1800 — 3000 Вт.

Кофеварка.
700 — 1500 Вт.

Духовка.
1000 — 2000 Вт.

Компьютер.
400 — 750 Вт.

Накопительный водонагреватель.
1200 — 1500 Вт.

Утюг.
500 — 2000 Вт.

Пылесос.
400 — 2000 Вт.

Микроволновка.
1000 — 2000 Вт.

Обогреватель.
1000 — 2400 Вт.

Электролампа.
20 — 250 Вт.

Усредненная мощность трехфазного стабилизатора одноэтажного дома с гаражом и полным набором бытовой техники едва превышает 10 кВт. Это не так много и не слишком дорого. Для двух-трехкомнатной квартиры достаточно 5 кВт, а для двухэтажного особняка необходим стабилизатор на 15 – 25 кВт.

Но при выборе стабилизатора по мощности необходимо еще и обратить внимание на диапазон регулировок тока по напряжению. Он должен находиться в пределах 150 – 250 В. Только в этой части линейки возможных отклонений мощность стабилизатора максимально соответствует заявленной в паспорте. Если производитель указал более широкий диапазон, например 140 – 280 В — еще лучше, ваш дом будет защищен надежнее. Но при этом стоимость устройства несколько возрастает.

Но цена — фактор не основной. Покупать стабилизатор с минимальным диапазоном регулировок, например 280 – 240 В не рекомендуется, разве что в качестве сетевого, если в доме есть общий магистральный. Такие приборы не слишком дорогие, но и выровнять напряжение смогут только в узких пределах.

Для особых случаев, когда отклонения в питающей сети могут составлять более 120 В (в нижнюю сторону) применяются сложные и дорогие стабилизаторы, способные работать в этом диапазоне. Обычно они представляют собой комбинированные установки с электромеханической и электронной регулировкой, работающими параллельно. Но такая техника требуется редко, поэтому обычный покупатель ею практически не интересуется.

По мощности в линейке каждого производителя есть однофазные стабилизаторы до 10 кВА и трехфазные 5 — 30 кВА. Выбрать их, ориентируясь на приведенную методику расчета, может любой человек, не обязательно профессиональный электрик. Покупать стабилизаторы мощностью 35 – 100 кВА для дома или дачи не стоит. Они предназначены для установки в офисных и торговых центрах, мастерских и прочих объектах с большим потреблением тока. Кроме того, они массивные и дорогие, а платить за избыточную мощность, которая никогда не будет использована, нецелесообразно.

Точность выходных параметров

Ни один стабилизатор не выдает точно 220 В. Всегда есть разброс в показателях. Государственные стандарты допускают отклонения до 10% в обе стороны. Как правило, даже очень чувствительная техника, включая инверторы, компьютеры и устройства связи при таких искажениях параметров работают вполне надежно. Бытовые потребители изначально рассчитаны на такие отклонения и в эксплуатации тоже не создают проблем.

По точности выходного напряжения электромеханические стабилизаторы реально выдают 220 ± 3% В, а электронные — 220± 1% В, но зато время реакции их на порядок, а то и два ниже. Если электронный регулятор способен изменить выходное напряжение на протяжении сотых долей секунды, то электромеханический затратит на это от 0,5 до 1-2 секунд.

Системы защиты стабилизатора

Как и трансформаторы, системы защиты на всех видах стабилизаторов присутствуют обязательно. Их принципиальная схема и задачи приблизительно одинаковы, они срабатывают при выходе тока питания за пределы допустимых нагрузок и отключают потребителя от сети. Когда ток питания приходит в норму, подача восстанавливается автоматически.

Есть своя эффективная система защиты и у стабилизатора — он представляет собой довольно сложное устройство с массой электроники, чувствительной к перегрузкам по напряжению и току. При коротком замыкании в сети может возникнуть резкий скачок  силы тока, способный буквально сжечь схемы.

Система автозащиты отключит первичную обмотку и систему регулировки от тока питания до восстановления его нормальных параметров. Включение стабилизатора в работу обычно тоже производится в автоматическом режиме, но есть и модели с ручным включением после аварийной остановки.

Дополнительные функции и опции

Рассматривая вопрос, выбора стабилизатора напряжения для квартиры или дома, нельзя упустить из виду и ряд дополнительных функций, которые упрощают эксплуатацию, делают ее более безопасной и расширяют функционал установки. Часто из двух стабилизаторов одинаковой фазности, мощности и диапазона регулировок, стоит выбрать тот, у которого предусмотрено больше функций, пусть и стоит он несколько дороже.

Вольтметр и амперметр

Бытовые стабилизаторы оснащаются измерительными приборами — вольтметрами обязательно, амперметрами — в виде опции. Приборы показывают выходное напряжение после стабилизации и силу тока по каждой фазе. Если понадобится узнать напряжение в питающей сети, то в некоторых стабилизаторах предусмотрена и такая возможность — достаточно нажать специальную кнопку и вольтметр переключается на измерение параметров входной сети. Большинство бытовых стабилизаторов комплектуются аналоговыми (стрелочными) вольтметрами и амперметрами достаточно высокой точности.

Но в последнее время много производителей стабилизаторов перешли на цифровые приборы — это значительно улучшает дизайн и, естественно, позволяет увеличить стоимость установки. Хотя на точность измерения большого влияния не оказывает — при контроле за работой бытового стабилизатора десятые и сотые доли единиц измерения особой роли не играют.

Многие стабилизаторы оснащены светодиодной сигнализацией, которая может извещать о нормальной работе устройства, выходе из режима, критических перегрузках и прочих состояниях как сети, так и самого прибора. Каждый из производителей использует то количество светодиодов и их цвета, которое кажется ему наиболее удобным. Перед началом эксплуатации стабилизатора необходимо ознакомиться со значением каждой лампочки и режимом ее работы — свечение, мигание, периодичность вспышек.

Работают стабилизаторы в автоматическом режиме и возможности ручной регулировки не предусмотрено. Но контрольные приборы выполняют достаточно важную функцию — всегда можно определить диапазон отклонения напряжения и силы тока по каждой из фаз и отключить потребитель, который не может работать в данных условиях. Также можно визуально контролировать общую мощность тока в домашней сети, воспользовавшись данными контрольных приборов и формулой P=UI.

Возможность переключения задержки появления напряжения на выходе

Еще одной удобной опцией является кнопка задержки выходного напряжения. Это необходимо, чтобы все схемы стабилизатора после запуска вышли на рабочий режим и подавали в сеть ток требуемых характеристик. Обычно для этого стабилизатору бытового уровня требуется 5 – 7 секунд. Но при высоком уровне потребления мощности в домашней сети, этого времени может быть недостаточно, кнопка позволяет продлить его до нескольких минут и исключить возможные ложные запуски.

Режим «Байпас»

Очень удобно, если в нем предусмотрена функция «байпас», то есть условия для прямого прохождения тока, минуя все схемы регулировки и трансформаторное оборудование. Это очень удобно, когда напряжение питающего  тока намного ниже, чем допустимый диапазон работы или нужно подключить устройство, превышающее по мощности критический уровень стабилизатора. В таком случае переключатель позволяет электротоку идти прямо к потребителю, а стабилизатор находится в режиме ожидания.

Вентилятор принудительного охлаждения

Приблизительно до мощности 10 кВА стабилизаторы охлаждаются конвекционными потокам, циркулирующими свободно сквозь вентиляционные отверстия корпуса. Установки большей мощности комплектуются вентиляторами принудительного действия.

Особенности установки и подключения

Как правило, подключение стабилизаторов не вызывает сложности, особенно сетевых и магистральных однофазных. Сетевые регуляторы подключаются к обычной розетке домашней сети. На их корпус выведены такие же розетки (одна, две или больше, в зависимости от мощности), к которым можно подключить любое устройство бытового уровня.

Магистральные стабилизаторы подключаются при помощи клеммной колодки на 5 выводов. Два — для проводов питающей сети, два — для ввода домашней сети и один для заземления (обязательно). При установке стабилизатора вблизи точки ввода кабельной линии в дом, подключить его можно самостоятельно. Но при этом следует отключить основной автоматический выключатель (рубильник). Под напряжением производить подключение крайне опасно и недопустимо по всем правилам техники безопасности.

Ставиться стабилизатор любой мощности после электросчетчика. Трехфазный стабилизатор оборудован колодкой с девятью выводами. Подключать его должен профессиональный электрик, при помощи специальных инструментов. Устанавливаются стабилизаторы на стене или на полу, в зависимости от мощности и варианта исполнения.

Как правило, их эксплуатация разрешается только при положительных температурах и нормальной влажности. При Т ≥ +40 ⁰С может сработать тепловая защита устройства, поэтому устанавливать стабилизатор следует вдали от отопительных приборов в местах, закрытых от попадания прямых солнечных лучей. 

Если вы заметили ошибку, не рабочее видео или ссылку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Бытовые стабилизаторы напряжения 220в для дома: правила выбора электрического выпрямителя

В доме все бытовые приборы работают с частотой 50 Гц и напряжением 220 или 380 (очень редко) вольт. Как правило, все они могут корректно работать в диапазоне от 190 до 245 В. Но электрическая сеть не является стабильной, поэтому иногда бывают случаи больших скачков напряжения, которые могут повредить технику. Стабилизатор напряжения помогает поддерживать одинаковый уровень напряжения в сети и обезопасить технику от поломок.

Разновидности стабилизаторов

Сетевой стабилизатор имеет множество разновидностей, поэтому классифицировать его можно по разным параметрам. Однако для ориентиров при выборе устройства следует опираться на ключевые разновидности.

К таким классификациям можно отнести принцип действия. По этому параметру они делятся на две группы:

• электромеханические:
• электронные стабилизаторы напряжения.

Электромеханические устройства, в свою очередь, можно разделить на релейные и сервоприводные. Вторые разделяются на импульсные, феррорезонансные и симисторные.

Устройства релейного типа имеют ряд значительных преимуществ, таких как низкая стоимость, отсутствие помех и простая конструкция. Конструкция состоит из двух основных элементов: трансформатора с секционной обмоткой и блока управления (платы).

Принцип его работы довольно прост. При изменении напряжения блок управления передаёт команду реле для уменьшения или, наоборот, увеличения нагрузки. Само изменение происходит благодаря подключению соответствующего трансформатора. Быстродействие находится в пределах нормы — до 0.15 секунды. Точность работы тоже оптимальная — примерно 5−7%.

Исходя из таких показателей можно сделать вывод, что напряжение на выходе будет держаться в пределах 200−235 вольт. Если прибор требует более высокой точности стабилизации напряжения, к примеру, электрокотел, то лучше приобретать электронные устройства.

К недостаткам конструкций релейного типа можно отнести небольшую задержку стабилизации и возможность перегорания контактов, что никак не способствует долгой работе устройства.

Сервоприводные электростабилизаторы отличаются от предыдущей конструкции более плавной работой. Они действуют не по принципу переключения соответствующей обмотки трансформатора (ступенчатая работа), а благодаря плавному скользящему контакту. Конструктивно система тоже не является сложной. Ролик с графитовым наконечником на конце перемещается по обмотке трансформатора. Сигнал о том, по какому направлению ролик перемещается, подаётся от блока управления так же, как и в релейных устройствах.

Такой прибор имеет много преимуществ, в первую очередь это точность работы. Но есть и такой минус, как низкое быстродействие. Для того чтобы устройство могло качественно выполнять свою функцию, диапазон скачков должен варьироваться в пределах 190−250 вольт. Поскольку существуют подвижные элементы, надёжность сервоприводных устройств по сравнению с конкурентами значительно снижается. Щётки, ролики и наконечники со временем изнашиваются, что приводит к необходимости их замены. Кроме этого, устройство издаёт очень много шума во время работы.

Электронные стабилизаторы более надёжны, поскольку у них нет движущихся механических элементов в конструкции.

Феррорезонансные электрические стабилизаторы напряжения в розетку широко использовались в 60-ые года ХХ века. Они применялись для питания ламповых телевизоров. Прибор работает так же, как и магнитный резонатор. Преимуществами такого стабилизатора является небольшая стоимость и долговечность работы. Из недостатков можно отметить сильные электромагнитные помехи, которые зачастую влияют на работу других бытовых приборов. Шумность в работе тоже наблюдается так же, как и сильная зависимость от частоты сети.

Симисторные и тиристорные устройства работают так же, как и релейные приборы, но переключение трансформаторов происходит благодаря не реле, а электронным элементам. Полупроводниковые ключи, как правило, делаются на тиристорах или симисторах. К их основным преимуществам можно отнести быструю работу и большой срок службы.

Точность работы зависит от количества ступеней, и, как правило, варьируется в пределах 1−5%. В любом случае этот показатель намного лучше, чем в классических релейных устройствах. Стабилизаторы сети, сделанные на основе тиристоров, стоят довольно дорого. Но такая цена обусловлена хорошей и долгой работой, они практически не издают шума. В связи с этим их популярность на профильном рынке только увеличивается.

Современные аналоги

На сегодня начали сильно популяризоваться электронные стабилизаторы с двойным преобразованием частоты — инверторы. Здесь наблюдается стабильная работа и отдача на выходе статического напряжения благодаря постоянной смене переменного тока на постоянный. Такое устройство не издаёт никаких шумов во время работы, имеет небольшие габариты и высокий КПД, который достигает 90%. При этом форма выходного напряжения находится в норме, а электромагнитных помех во время работы не наблюдается.

Ещё один вид современных аналогов — стабилизаторы ШИМ. Они включают в себя все положительные качества, такие как быстродействие, качество работы и долговечность. К минусам можно отнести высокую стоимость.

При выборе выпрямителя напряжения для дома следует обращать внимание и на производителя. К примеру, на практике наблюдается ситуация, когда якобы отечественные производители фигурируют на рынке, но на самом деле товар китайского производства. Разумеется, что указанные показатели намного превышают реальные.

Но есть модели известных производителей, которые характеризуются адекватной стоимостью и при этом надёжностью и долговечностью, а также высокими показателями работы. К таким брендам можно отнести «Энергия» и другие. Они имеют множество положительных отзывов.

Выбор устройства по основным параметрам

Для того чтобы правильно выбрать устройство, необходимо ориентироваться на определённые показатели основных параметров. К таким показателям относятся:

• мощность;
• быстродействие;
• точность напряжения на выходе;
• разброс напряжения на входе.

Не стоит забывать при выборе стабилизатора о количестве фаз, предохранителей от перегрева и дисплея для контроля. Если нужно подключить один потребитель для стабилизации, к примеру, стиральную машину, то не стоит покупать дорогие модели, а лучше отдать преимущество маломощным устройствам.

При наличии множества дорогостоящей техники лучше выбрать мощное устройство, которое будет обеспечивать безопасную работу всех потребителей.

Мощность прибора

При выборе устройства исходя из такого параметра стоит учитывать мощность всех потребителей, которые будут к нему подключаться. В первую очередь нужно узнать разницу между реактивной и активной нагрузкой.

Активная нагрузка не сохраняется и не накапливается, а сразу же поглощается и преобразовывается в тепло. Таким образом работает утюг, обыкновенная лампочка, электрические плиты и т. п. К примеру, если сумма мощности всех приборов 5 кВт, то такого же стабилизатора (желательно с небольшим запасом) будет достаточно для полноценной работы.

Реактивная нагрузка существенно отличается от предыдущей. Хорошим примером работы реактивной нагрузки будут электромоторы от холодильников, насосы и т. п.

Скорость срабатывания и выходное напряжение

Этот параметр отвечает за то, насколько быстро устройство среагирует на изменение входящего напряжения. Если сравнивать электронные и электромеханические устройства, то первые будут иметь значительные преимущества по этому параметру, поэтому они являются очень надёжными. Вариант стабилизатора напряжения 220 В для дома электронного типа является лучшим решением.

Прецизионная техника особо требует хорошего показателя быстродействия. При малейшем превышении допустимой нормы в большинстве случаев она выходит из строя.

Точность выходного напряжения стабилизатора можно измерить в процентах. К примеру, если этот показатель равен 6%, то можно посчитать, что на выходе будет получаться около 207−233 вольт. Практически вся бытовая техника нетребовательна по этому показателю. В связи с этим она может нормально работать и при 8−9% точности выходного напряжения.

Диапазон входного тока

Такой параметр, как допустимый диапазон входного напряжения, считается самым важным. Как правило, в большинстве современных устройств этот диапазон варьируется от 190 до 240 вольт. Некоторые модели могут быть оборудованы электронными предохранителями. Они выключают устройство при максимально допустимом уровне напряжения. Такие комплектующие позволяют сохранить сам стабилизатор и все подключённые потребители от перегрузок и выхода их из строя.

В большинстве случаев все бытовые устройства работают на частоте 50 Гц с напряжением 220 вольт. Но если в доме установлена трёхфазная сеть, то и устройство для стабилизации напряжения должно быть соответствующим. Это уже не обычный стабилизатор в розетку. Как правило, конструкция имеет общий корпус, в котором установлены три стабилизатора с общими силовыми элементами. Также может применяться три отдельных стабилизатора на каждую фазу.

Кроме вышеуказанных параметров, домашние стабилизаторы напряжения могут иметь и другие дополнительные характеристики, на которые следует обращать внимание при выборе устройства.

К таким параметрам можно отнести наличие дисплея для индикации параметров. Тажке большинство современных устройств имеют системы защиты от перегрузки и систему охлаждения, все необходимые предохранители и т. п. Наличие системы охлаждения очень важно для электронных устройств, поскольку они чувствительны к перегреву.

Исходя из этого, при выборе стабилизатора нужно учитывать такие дополнительные параметры:

• быстродействие и точность работы;
• коэффициент трансформации;
• входное напряжение;
• мощность (реактивная и активная).

Новые модели и производители

Сегодня на профильном рынке существует множество различных моделей от известных производителей, так же как и от нераскрученных брендов. Долю рынка занимают дешёвые китайские устройства. Как показывает практика, они имеют низкое качество производства, а их показатели значительно отличаются в худшую сторону от заявленных.

Из отечественных производителей можно привести в качестве примера компанию «Энергия». В ассортименте компании имеется множество различных моделей с разными параметрами, которые могут применяться для стабильной работы всех потребителей в доме.

Самым часто используемым устройством для дачи является 5 кВт стабилизатор. Этой мощности достаточно для подключения холодильника телевизора и ещё нескольких приборов. Именно такие модели предлагает производитель отечественных электроприборов ГК «Интепс». Качество работы находится на довольно высоком уровне, точность напряжения около 7%, что неплохо для такого ценового сегмента.

Ещё одна популярная отечественная фирма по производству электростабилизаторов — «Электромаш». Для отдельных моделей этого производителя характерной особенностью является широкий диапазон работы от 110 до 300 вольт.

Таким образом, правильно подобрать стабилизатор напряжения для бытовых целей не составит никакого труда, если пользоваться инструкциями от опытных мастеров. Важно брать во внимание ключевые параметры, анализировать, сколько потребителей будет работать одновременно и т. п. И тогда даже неопытный человек сможет выбрать качественный прибор для стабилизации напряжения.

как работает, зачем нужен, типы и применение

В статье расскажем что такое стабилизатор напряжения, применение, как работает и его различные типы с принципиальными схемами, а также мы поможем вам в выборе стабилизатора напряжения.

Применение стабилизаторов напряжения стало необходимостью для каждого дома. Различные типы стабилизаторов напряжения доступны в настоящее время с различными функциями и работами. Последние достижения в технологии, такие как микропроцессорные чипы и силовые электронные устройства, изменили стабилизаторы напряжения. Теперь они полностью автоматические, интеллектуальные и оснащены множеством дополнительных функций. Они также имеют сверхбыструю реакцию на колебания напряжения и позволяют своим пользователям дистанционно регулировать требования к напряжению, включая функцию пуска или выключения. Большой выбор стабилизаторов напряжения вы можете посмотреть и приобрести на Алиэкспресс, выбирайте любой подходящий.

Что такое стабилизатор напряжения

Стабилизатор напряжения — это электрическое устройство, которое используется для подачи постоянного напряжения на нагрузку на своих выходных клеммах независимо от каких-либо изменений или колебаний на входе, то есть входящего питания.

Основное назначение стабилизатора напряжения заключается в защите электрических или электронных устройств (например, кондиционера, холодильника, телевизора и так далее) от возможного повреждения в результате скачков напряжения или колебаний, повышенного или пониженного напряжения.

Рис.1 — Различные типы стабилизаторов напряжения

Стабилизатор напряжения также известен как AVR (автоматический регулятор напряжения). Использование стабилизатора напряжения не ограничивается домашним или офисным оборудованием, которое получает электропитание извне. Даже места, которые имеют свои собственные внутренние источники питания в виде дизельных генераторов переменного тока, сильно зависят от этих AVR для безопасности своего оборудования.

Мы можем увидеть различные типы стабилизаторов напряжения, доступных на рынке. Аналоговые и цифровые автоматические стабилизаторы напряжения доступны от многих производителей. Благодаря растущей конкуренции и повышению осведомленности о безопасности устройств. Эти стабилизаторы напряжения могут быть однофазными (выход 220-230 вольт) или трехфазными (выход 380/400 вольт) в зависимости от типа применения. Регулирование желаемой стабилизированной мощности осуществляется методом понижения и повышения напряжения в соответствии с его внутренней схемой. Трехфазные стабилизаторы напряжения доступны в двух разных моделях, то есть моделях с сбалансированной нагрузкой и моделях с несбалансированной нагрузкой.

Они доступны в различных рейтингах и диапазонах
КВА. Стабилизатор напряжения нормального диапазона может обеспечить стабилизированное выходное напряжение 200-240 вольт с усилением 20-35 вольт при питании от входного напряжения в диапазоне от 180 до 270 вольт. Принимая во внимание, что широкий диапазон стабилизатора напряжения может обеспечить стабилизированное напряжение 190-240 вольт с повышающим сопротивлением 50-55 вольт при входном напряжении в диапазоне от 140 до 300 вольт.

Они также доступны для широкого спектра применений, таких как специальный стабилизатор напряжения для небольших устройств, таких как телевизор, холодильник, микроволновые печи, для одного огромного устройства для всей бытовой техники.

В дополнение к своей основной функции стабилизаторы текущего напряжения оснащены многими полезными дополнительными функциями, такими как защита от перегрузки, переключение нулевого напряжения, защита от изменения частоты, отображение отключения напряжения, средство запуска и остановки выхода, ручной или автоматический запуск, отключение напряжения и так далее.

Стабилизаторы напряжения являются очень энергоэффективными устройствами (с эффективностью 95-98%). Они потребляют очень мало энергии, которая обычно составляет от 2 до 5% от максимальной нагрузки.

Зачем нужны стабилизаторы напряжения и его важность

Все электрические устройства спроектированы и изготовлены для работы с максимальной эффективностью с типичным источником питания, который известен как номинальное рабочее напряжение. В зависимости от расчетного безопасного предела эксплуатации рабочий диапазон (с оптимальной эффективностью) электрического устройства может быть ограничен до ± 5%, ± 10% или более.

Из-за многих проблем источник входного напряжения, которое мы получаем, всегда имеет тенденцию колебаться, что приводит к постоянно меняющемуся источнику входного напряжения. Это изменяющееся напряжение является основным фактором, способствующим снижению эффективности устройства, а также увеличению частоты его отказов.

Рис. 2 — Проблемы из-за колебаний напряжения

Помните, нет ничего более важного для электронного устройства, чем отфильтрованный, защищенный и стабильный источник питания. Правильное и стабилизированное напряжение питания очень необходимо, чтобы устройство выполняло свои функции наиболее оптимальным образом. Это стабилизатор напряжения, который обеспечивает то, что устройство получает желаемое и стабилизированное напряжение, независимо от того, насколько сильно колебание. Таким образом, стабилизатор напряжения является очень эффективным решением для тех, кто хочет получить оптимальную производительность и защитить свои устройства от непредсказуемых колебаний напряжения, скачков напряжения и шума, присутствующих в источнике питания.

Как и источник бесперебойного питания, стабилизаторы напряжения также являются активом для защиты электронного оборудования. Колебания напряжения очень распространены независимо от того, где вы живете. Могут быть различные причины колебаний напряжения, такие как электрические неисправности, неисправная проводка, молнии, короткие замыкания и так далее. Эти колебания могут быть в форме перенапряжения или пониженного напряжения.

Эффекты повторяющегося перенапряжения в бытовой технике

• Необратимые повреждения подключенного устройства
• Повреждения изоляции обмотки
• Перебои в нагрузке
• Перегрев кабеля или устройства
• Ухудшится срок полезного использования устройства
• Неисправность оборудования
• Низкая эффективность устройства
• Устройство в некоторых случаях может занять дополнительные часы, чтобы выполнить ту же функцию
• Ухудшить производительность устройства
• Устройство будет потреблять больше электричества, что может привести к перегреву

Как работает стабилизатор напряжения, принцип работы понижения и повышения напряжения

Основная работа стабилизатора напряжения заключается в выполнении двух необходимых функций: функции понижения и повышения напряжения. Функция понижения и повышения — это не что иное, как регулирование постоянного напряжения от перенапряжения. Эта функция может выполняться вручную с помощью селекторных переключателей или автоматически с помощью дополнительных электронных схем.

В условиях перенапряжения функция «понижения напряжения» обеспечивает необходимое снижение интенсивности напряжения. Аналогично, в условиях пониженного напряжения функция «повышения напряжения» увеличивает интенсивность напряжения. Идея обеих функций в целом заключается в том, чтобы поддерживать одинаковое выходное напряжение.

Стабилизация напряжения включает в себя сложение или вычитание напряжения из первичного источника питания. Для выполнения этой функции стабилизаторы напряжения используют трансформатор, который подключен к переключающим реле в различных требуемых конфигурациях. Немногие из стабилизаторов напряжения используют трансформатор, имеющий различные отводы на своей обмотке, для обеспечения различных коррекций напряжения, в то время как стабилизаторы напряжения (такие как Servo стабилизатор напряжения) содержат автоматический трансформатор для обеспечения желаемого диапазона коррекции.

Как работает функция понижения и повышения в стабилизаторе напряжения

Для лучшего понимания обеих концепций мы разделим его на отдельные функции.

Функция понижения в стабилизаторе напряжения

Рис. 4 — Принципиальная схема функции понижения в стабилизаторе напряжения

На приведенном выше рисунке показано подключение трансформатора в функции «Понижения». В функции понижения полярность вторичной катушки трансформатора подключается таким образом, что приложенное напряжение к нагрузке является результатом вычитания напряжения первичной и вторичной катушек.

В стабилизаторе напряжения есть схема переключения. Всякий раз, когда обнаруживается превышение напряжения в первичном источнике питания, подключение нагрузки вручную или автоматически переключается в конфигурацию режима «Понижения» с помощью переключателей (реле).

Функция повышения в стабилизаторе напряжения

Рис. 6 — Принципиальная схема функции повышения напряжения в стабилизаторе напряжения

На рисунке выше показано подключение трансформатора в функции «Повышения». В функции повышения полярность вторичной обмотки трансформатора подключается таким образом, что приложенное напряжение к нагрузке является результатом сложения напряжения первичной и вторичной обмоток.

Как конфигурация повышения и понижения работает автоматически

Вот пример 02 Stage Voltage Stabilizer. Этот стабилизатор напряжения использует 02 реле (реле 1 и реле 2) для обеспечения стабилизированного источника питания переменного тока для нагрузки в условиях перенапряжения и понижения напряжения.

На принципиальной схеме 02-ступенчатого стабилизатора напряжения (изображенного выше) реле 1 и реле 2 используются для обеспечения конфигурации понижения и повышения во время различных условий колебаний напряжения, то есть перенапряжения и пониженного напряжения. Например — предположим, что вход переменного тока 230 В переменного тока, а требуемый выход также постоянный 230 В переменного тока. Теперь, если у вас есть +/- 25 Вольт понижения & повышения стабилизация, это означает, что ваш стабилизатор напряжения может обеспечить вам постоянное требуемое напряжение (230 В) в диапазоне от 205 В (пониженное напряжение) до 255 В (повышенное напряжение) входного источника переменного тока.

В стабилизаторах напряжения, в которых используются трансформаторы с отводом, точки ответвления выбираются на основе требуемого количества напряжения, которое должно быть подавлено или повышено. В этом случае у нас есть разные диапазоны напряжения для выбора. Принимая во внимание, что в стабилизаторах напряжения, в которых используются автотрансформаторы, серводвигатели вместе со скользящими контактами используются для получения необходимого количества напряжения, которое необходимо стабилизировать или повысить. Скользящий контакт необходим, поскольку автотрансформаторы имеют только одну обмотку.

Различные типы стабилизаторов напряжения

Первоначально на рынке появились ручные / селекторные переключатели напряжения. В этих типах стабилизаторов используются электромеханические реле для подбора желаемого напряжения. С развитием технологий появились дополнительные электронные схемы и стабилизаторы напряжения стали автоматическими. Затем появился Servo стабилизатор напряжения, который способен стабилизировать напряжение непрерывно, без какого-либо ручного вмешательства. Теперь также доступны стабилизаторы напряжения на базе микросхем / микроконтроллеров, которые также могут выполнять дополнительные функции.

Стабилизаторы напряжения можно разделить на три типа:

• Стабилизаторы напряжения типа реле
• Servo стабилизаторы напряжения
• Стабилизаторы статического напряжения

Стабилизаторы напряжения типа реле

В релейных стабилизаторах напряжения напряжение регулируется переключающими реле. Реле используются для подключения вторичного трансформатора в различных конфигурациях для достижения функции понижения и повышения.

Как работает релейный стабилизатор напряжения

Рисунок выше показывает, как стабилизатор напряжения типа реле выглядит изнутри. Он имеет трансформатор с ответвлениями, реле и электронную плату. Печатная плата содержит схему выпрямителя, усилитель, микроконтроллер и другие вспомогательные компоненты.

Электронные платы выполняют сравнение выходного напряжения с источником опорного напряжения. Как только он обнаруживает любое увеличение или уменьшение входного напряжения выше эталонного значения, он переключает соответствующее реле для подключения требуемого постукивания для функции понижения и повышения.

Стабилизаторы напряжения релейного типа обычно стабилизируют входные колебания на уровне ± 15% с точностью на выходе от ± 5% до ± 10%.

Использование и преимущества релейных стабилизаторов напряжения

Этот стабилизатор в основном используется для приборов / оборудования с низким номинальным энергопотреблением в жилых / коммерческих / промышленных целях.

• Они стоят дешевле
• Они компактны по размеру

Недостатки релейных стабилизаторов напряжения

• Их реакция на колебания напряжения немного медленнее по сравнению с другими типами стабилизаторов напряжения
• Они недолговечны
• Они менее надежны
• Они не способны выдерживать скачки напряжения, так как их предел допуска на колебания меньше
• При стабилизации напряжения переход тракта электропитания может обеспечить незначительное прерывание электропитания

Серво стабилизаторы напряжения

В servo стабилизаторах напряжения регулирование напряжения осуществляется с помощью серводвигателя. Они также известны как сервостабилизаторы. Это замкнутые системы.

Как работает серво стабилизатор напряжения?

В системе замкнутого контура отрицательная обратная связь (также известная как ошибка подачи) гарантируется от выхода, чтобы система могла гарантировать, что был достигнут желаемый результат. Это делается путем сравнения выходных и входных сигналов. Если в случае, если желаемый выход превышает / ниже требуемого значения, то регулятором источника входного сигнала будет получен сигнал ошибки (Выходное значение — Входное значение). Затем этот регулятор снова генерирует сигнал (положительный или отрицательный в зависимости от достигнутого выходного значения) и подает его на исполнительные механизмы, чтобы привести выходное значение к точному значению.

Благодаря свойству замкнутого контура стабилизаторы напряжения на основе сервоприводов используются для приборов / оборудования, которые очень чувствительны и нуждаются в точном входном питании (± 01%) для выполнения намеченных функций.

Рис. 10 — Внутренний вид серво стабилизатора напряжения

Рисунок выше показывает, как серво стабилизатор напряжения выглядит изнутри. Он имеет серводвигатель, автотрансформатор, трансформатор понижения и повышения, двигатель, электронную плату и другие вспомогательные компоненты.

В стабилизаторе напряжения на основе сервопривода один конец первичной обмотки трансформатора понижения и повышения (отвод) подключен к фиксированному ответвлению автотрансформатора, а другой конец первичной обмотки соединен с подвижным рычагом, который контролируется серводвигателем. Один конец вторичной катушки трансформатора
понижения и повышения подключен к входному источнику питания, а другой конец подключен к выходу стабилизатора напряжения.

Электронные платы выполняют сравнение выходного напряжения с источником опорного напряжения. Как только он обнаруживает любое увеличение или уменьшение входного напряжения выше контрольного значения, он начинает работать с двигателем, который еще больше перемещает рычаг на автотрансформаторе.

При перемещении рычага на автотрансформаторе входное напряжение на первичной обмотке трансформатора понижения и повышения изменится на требуемое выходное напряжение. Серводвигатель будет продолжать вращаться, пока разность между значением опорного напряжения и выход стабилизатора становится равным нулю. Этот полный процесс происходит за миллисекунды. Современные серво стабилизаторы напряжения поставляются с микроконтроллерной / микропроцессорной схемой управления для обеспечения интеллектуального управления пользователями.

Различные типы серво стабилизаторов напряжения

Различные типы серво стабилизаторов напряжения:

Однофазные серво стабилизаторы напряжения

В однофазных стабилизаторах напряжения с сервоприводом стабилизация напряжения достигается с помощью серводвигателя, подключенного к переменному трансформатору.

Трехфазные сбалансированные серво стабилизаторы напряжения

В трехфазных стабилизированных стабилизаторах напряжения с сервоуправлением стабилизация напряжения достигается с помощью серводвигателя, подключенного к 03 автотрансформаторам, и общей цепи управления. Выходные данные автотрансформаторов варьируются для достижения стабилизации.

Трехфазные несбалансированные серво стабилизаторы напряжения

В трехфазных несимметричных стабилизаторах напряжения с сервоприводом стабилизация напряжения достигается с помощью серводвигателя, подключенного к 03 автотрансформаторам и 03 независимым цепям управления (по одной на каждый автотрансформатор).

Использование и преимущества серво стабилизатора напряжения

• Они быстро реагируют на колебания напряжения
• Они имеют высокую точность стабилизации напряжения
• Они очень надежные
• Они могут выдерживать скачки напряжения

Недостатки серво стабилизатора напряжения

• Они нуждаются в периодическом обслуживании
• Чтобы обнулить ошибку, серводвигатель должен быть выровнен. Выравнивание сервомотора требует умелых рук.

Стабилизаторы статического напряжения

Рис. 13 — Статические стабилизаторы напряжения

Статический выпрямитель напряжения не имеет движущихся частей, как в случае серво стабилизаторов напряжения. Для стабилизации напряжения используется силовая электронная схема преобразователя. Эти статические стабилизаторы напряжения имеют очень высокую точность, а стабилизация напряжения находится в пределах ± 1%.

Стабилизатор статического напряжения содержит трансформатор понижения и повышения, силовой преобразователь с изолированным затвором (IGBT), микроконтроллер, микропроцессор и другие необходимые компоненты.

Как работает статический стабилизатор напряжения

Микроконтроллер / микропроцессор управляет IGBT-преобразователем питания для генерации требуемого уровня напряжения с использованием метода «широтно-импульсной модуляции». В методе «Импульсная широтно-импульсная модуляция» преобразователи питания в режиме переключения используют силовой полупроводниковый переключатель (например, MOSFET) для управления трансформатором для получения требуемого выходного напряжения. Это сгенерированное напряжение затем подается на первичную обмотку трансформатора понижения & повышения. Преобразователь мощности IGBT также контролирует фазу напряжения. Он может генерировать напряжение, которое может быть в фазе или на 180 градусов не в фазе по отношению к входному источнику питания, что, в свою очередь, позволяет ему контролировать, нужно ли добавлять или вычитать напряжение в зависимости от повышения или понижения уровня входного питания.

Рис. 15 — Принципиальная схема статического стабилизатора напряжения

Как только микропроцессор обнаруживает падение уровня напряжения, он посылает сигнал широтно-импульсной модуляции на преобразователь мощности IGBT. Преобразователь мощности IGBT, соответственно, генерирует напряжение, аналогичное разности напряжений, на которую уменьшился входной источник питания. Это генерируемое напряжение находится в фазе с входным источником питания. Затем это напряжение подается на первичную обмотку трансформатора Понижения & Повышения. Поскольку вторичная катушка трансформатора Понижения & Повышения подключена к входному источнику питания, напряжение, наведенное во вторичной катушке, будет добавлено к входному источнику питания. И поэтому стабилизированное повышенное напряжение будет затем подаваться на нагрузку.

Аналогично, как только микропроцессор обнаруживает повышение уровня напряжения, он посылает сигнал широтно-импульсной модуляции на преобразователь мощности IGBT. Соответственно, IGBT-преобразователь мощности генерирует напряжение, аналогичное разности напряжений, на которую уменьшился входной источник питания. Но на этот раз генерируемое напряжение будет на 180 градусов не в фазе по отношению к входному источнику питания. Затем это напряжение подается на первичную обмотку трансформатора Понижения & Повышения. Поскольку вторичная катушка трансформатора Понижения & Повышения подключена к входному источнику питания, напряжение, которое было наведено во вторичной катушке, теперь будет вычитаться из входного источника питания. И поэтому стабилизированное пониженное напряжение будет подаваться на нагрузку.

Использование / Преимущества статических стабилизаторов напряжения

• Они очень компактны по размеру.
• Они очень быстро реагируют на колебания напряжения.
• Они имеют очень высокую точность стабилизации напряжения.
• Поскольку нет движущейся части, она почти не требует технического обслуживания.
• Они очень надежные.
• Их эффективность очень высока.

Недостатки статического стабилизатора напряжения

Они дорогостоящие по сравнению со своими аналогами.

В чем разница между стабилизатором напряжения и регулятором напряжения?

Оба звучат одинаково. Они оба выполняют одинаковую функцию стабилизации напряжения. Однако то, как они это делают, приносит разницу. Основное функциональное отличие стабилизатора напряжения от регулятора напряжения:

Стабилизатор напряжения — это устройство, которое подает постоянное напряжение на выход без каких-либо изменений входного напряжения. В то время как,

Регулятор напряжения — это устройство, которое подает постоянное напряжение на выход без каких-либо изменений тока нагрузки.

Как выбрать лучший стабилизатор напряжения для вашего дома? Руководство по покупке

При покупке стабилизатора напряжения необходимо учитывать различные факторы. В противном случае вы можете столкнуться со стабилизатором напряжения, который может работать хуже или лучше. Чрезмерное выполнение не повредит, но это будет стоить вам лишних долларов. Так почему бы не выбрать такой стабилизатор напряжения, который может удовлетворить ваши требования и сохранить ваш карман тоже.

Различные факторы, которые играют важную роль в выборе стабилизатора напряжения

Различные факторы, которые играют жизненно важную роль и требуют рассмотрения перед выбором стабилизатора напряжения:

• Требуемая мощность прибора (или группы приборов)
• Тип прибора
• Уровень колебаний напряжения в вашем районе
• Тип стабилизатора напряжения
• Рабочий диапазон стабилизатора напряжения, который вам нужен
• Перегрузка по повышению / пониженному напряжению
• Тип схемы стабилизации / управления
• Тип монтажа для вашего стабилизатора напряжения

Пошаговое руководство по выбору и покупке стабилизатора напряжения для вашего дома

Вот основные шаги, которые вы должны выполнить, чтобы выбрать лучший выпрямитель напряжения для вашего дома:

• Проверьте номинальную мощность устройства, для которой вам нужен стабилизатор напряжения. Номинальная мощность указана на задней панели устройства в виде наклейки или фирменной таблички. Это будет в киловаттах (KW). Обычно номинальная мощность стабилизатора напряжения указывается в кВА. Переведите его в киловатт (кВт).

(КВт = кВА * коэффициент мощности)

• Подумайте о том, чтобы сохранить дополнительную маржу в 25-30% от номинальной мощности стабилизатора. Это даст вам дополнительную возможность добавить любое устройство в будущем.
• Проверьте предел допуска колебаний напряжения. Если это соответствует вашим потребностям, вы готовы идти вперед.
• Проверьте требования к монтажу и размер, который вам нужен.
• Вы можете спросить и сравнить дополнительные функции в одном и том же ценовом диапазоне разных марок и моделей.

Практический пример для лучшего понимания

Предположим, вам нужен стабилизатор напряжения для вашего телевизора. Давайте предположим, что ваш телевизор имеет номинальную мощность 1 кВА. Допустимая надбавка 30% на 1 кВА составляет 300 Вт. Добавляя оба варианта, вы можете приобрести стабилизатор напряжения мощностью 1,3 кВт (1300 Вт) для вашего телевизора.

Видео совет при выборе стабилизатор напряжения

Самый важный совет при покупке стабилизатора напряжения