Виды стабилизаторов напряжения по классу напряжения
Промышленность выпускает широкую гамму стабилизаторов.
Различают однофазные и трехфазные устройства.
По диапазону выходных напряжений электронное оборудование для однофазных сетей рассчитано на 220 – 240 В (популярна также промежуточная градация 230 В), доступны феррорезонансные стабилизаторы на 110 – 120 В.
Бытовое оборудование для трехфазных электросетей обеспечивает выходное напряжение 380 – 415 В вне зависимости от применяемых схемных решений и отдаваемого тока нагрузки.
Техника промышленного назначения может иметь более высокое выходное напряжение: вплоть до 6 – 10 кВ.
Критерии выбора электронного стабилизатора
При выборе электронного стабилизатора следует руководствоваться следующими техническими характеристиками устройства.
| Мощность стабилизатора | Одна из важнейших характеристик устройства независимо от его типа, которая определяется в соответствии с суммарной мощностью потребления подключаемой нагрузки.
Для активной нагрузки мощность стабилизатора рекомендуется выбирать с небольшим резервом в 20-30%, для нагрузок с высокой реактивной составляющей запас по мощности рекомендуется взять большим. |
| Скорость стабилизации напряжения | Не менее важный параметр стабилизатора. Время коррекции практически одинаково у всех моделей этого типа. По скорости стабилизации электронные стабилизаторы безусловно являются лидерами среди устройств, использующих для преобразования напряжения автотрансформатор. |
| Точность регулирования | Показатели данной характеристики во многом определяются количеством дискретных ступеней регулирования — установленных полупроводниковых ключей (мощных тиристоров или симисторов). Чем их в схеме больше, тем меньше проявляется ступенчатость регулирования и на выходе устройство будет способно выдавать напряжение со значением, более приближенным к номинальному. |
| Рабочий диапазон входного напряжения | Нижним и верхним его порогами определяются минимальное и максимальное напряжения питающей сети, при которых устройство сможет работать, сохраняя заявленную точность стабилизации, а также защитное срабатывание — отключение стабилизатора при выходе значений входного напряжения за пределы рабочего диапазона. |
| Диапазон допустимых температур эксплуатации | В стабилизаторах электронного типа отсутствуют механически коммутируемые контакты, поэтому устройства неплохо переносят резкие перепады температур окружающей среды. Выбор устройства необходимо делать в соответствии этой характеристики с условиями эксплуатации. |
| Тип исполнения корпуса | Требуемое исполнение зависит от площади, геометрии помещения, близости расположения отопительных и нагревательных приборов и т. д. По типу корпуса стабилизаторы можно разделить на:
|
| Средства индикации и мониторинга | Довольно востребованными опциями является возможность мониторинга состояния сети и параметров работы стабилизатора, реализованного выводом данных на ЖК-дисплей или светодиодов индикации. При необходимости организации удаленного мониторинга и управления следует учитывать наличие коммуникационных интерфейсов и используемых соответствующих протоколов передачи данных. |
Как подобрать оборудование: ключевые характеристики
Главными параметрами при выборе стабилизатора являются допустимый диапазон входного напряжения и мощность подключаемого оборудования
Иногда требуется обращать внимание на точность установки выходных значений, скорость регулировки
Фазность
Существует три вида:
- однофазный ток;
- двухфазный ток;
- трехфазный ток.
Для стабилизации напряжения в многофазных сетях требуется использование специализированных устройств.
Мощность
Мощность стабилизатора должна соответствовать мощности подключенной нагрузки. Устройство, работающее на предельной нагрузке выйдет из строя, а более мощное с низкой нагрузкой будет работать надежно, имея при этом, низкий КПД.
При расчете суммарной нагрузки потребителей учитывают тот факт, что не всегда оборудование включается одновременно.
Активная нагрузка
Нагревательные приборы, лампы накаливания характеризуются потреблением активной мощности, которая при расчетах полностью соответствует полной мощности. Подобные приборы вырабатывают тепло и свет. Они не содержат индуктивности и емкости. Активная нагрузка преобразовывает электроэнергию в свет и тепло.
Реактивная нагрузка
Содержит емкость и индуктивность:
- электродвигатель;
- пылесос;
- кухонный комбайн;
- бытовой инструмент.
То есть, все устройства, которые содержат электродвигатели. При расчете требует применения коэффициента. Так как ипотребляемая мощность будет больше, чем при реактивной нагрузке.
Запас мощности
При выборе мощности руководствуются тем, что нормальная работа обеспечивается при наличии запаса, не менее 30%. То есть, если мощность нагрузки составляет 3500 Вт, то мощность стабилизатора не менее 5000 Вт.
Запас мощности важен при пониженном напряжении сети. Чем ниже входное напряжение, тем сильнее снижается допустимая мощность нагрузки.
Диапазон стабилизируемого напряжения
Каждое устройство сохраняет работоспособность только в узком диапазоне напряжения. Допустимый диапазон различается в зависимости от типа используемого стабилизатора. Например, у электромеханических 180 – 240 В, а у инверторных 110 – 250 В.
Выход напряжения за указанные пределы вызывает срабатывание защиты и отключение устройства.
Точность стабилизации
Точность стабилизации – это способность прибора поддерживать выходное напряжение в заданных параметрах. Наилучшей точностью отличаются электромеханические и инверторные стабилизаторы.
Релейные или тиристорные имеют ступенчатый характер изменения выходного напряжения в пределах 5В. Такое изменение заметно при использовании некоторых типов осветительных приборов и выражается в скачках яркости.
Способ установки
В зависимости от требований и мощности, стабилизаторы устанавливаю несколькими способами:
- на всю сеть;
- на отдельные группы приборов;
- на каждый потребитель.
Часто бывает так, что несколько маломощных стабилизаторов по стоимости оказываются выгоднее одного мощного. К этому добавляется еще и увеличение надежности.
Наличие информационного дисплея
Информационный дисплей на панели прибора – необходимый функциональный элемент, позволяющий визуально контролировать состояние параметров сети. На нем будет видно:
- входящее и выходящее напряжение;
- нагрузка;
- предупреждение;
- перегрузка;
- перегрев.
Производитель
Аппаратура ведущих производителей надежна, но и, соответственно, дорога. Многие, желая сэкономить, приобретают продукцию неизвестных производителей по минимальной стоимости, хотя такой выбор отличается крайне низкой гарантией исправной работы. И даже сам может являться причиной, например – пожара.
Реле напряжения или стабилизатор — что лучше?
Для защиты потребителей электроэнергии предусмотрены стабилизаторы напряжения, с возможным вариантом установки, как на входе в домашнюю электрическую сеть, так и для отдельно взятого прибора. Эти устройства осуществляют контроль параметров напряжения в сети с последующим приведением их к номинальному значению. Однако, несмотря на все преимущества систем стабилизации, они имеют существенный недостаток – относительно длительный период времени, в течение которого происходит приведение параметров электросети до номинального значения, что не всегда допустимо для сложной, чувствительной и дорогостоящей электронной техники. Оптимальным вариантом защиты электрических приборов от всплесков и провалов параметров электроэнергии служат реле напряжения (РН). Главным достоинством этих приборов является быстродействие, время срабатывания измеряется в наносекундах. Конструкцией аппарата предусмотрена регулировка порога срабатывания.
Реле напряжения осуществляет функции контроля параметров напряжения сети и мгновенного отключения потребителя в случае их недопустимого отклонения от номинала. В качестве рабочего органа выступает электронное устройство, собранное на базе компаратора или микропроцессора. В зависимости от технических условий защищаемого оборудования, определяющих допустимые пределы отклонения текущей величины от номинальной, устройство реле предусматривает возможность выбрать порог чувствительности прибора. На практике находят применение модели, обеспечивающие автоматическую подачу электроэнергии на потребитель после нормализации параметров напряжения, а также, возобновляющие свою работу после нажатия кнопки разблокировки. Решение, какой из двух выше указанных аппаратов защиты выбрать, необходимо решать исходя из конкретных условий.
Преимущества и недостатки электромеханического стабилизатора
Преимуществами электромеханического стабилизатора являются:
- возможность плавной регулировки напряжения;
- точность стабилизации;
- возможность работы с любыми напряжениями на входе;
- точность выходного напряжения, без искажений;
- устойчивость к высоким перегрузкам (превышение напряжения более 2 раз от номинального, на протяжении 2-3 секунд);
- устойчивость к помехам по напряжению, частоте и форме тока;
- низкий уровень шумов при работе устройства (когда отсутствуют перепады напряжения и мощность нагрузки равна нулю).
Несмотря на высокие достоинства, не лишено данное устройство стабилизации и недостатков, где самым существенным среди них можно назвать наличие в его конструкции движущихся механизмов и деталей. За счет того, что существует контакт между катушкой трансформатора и графитовыми щетками, то последние подлежат замене уже после 3-5 лет их использования. Ситуация усложняется еще и тем обстоятельством, что сама замена представляет собой достаточно сложный и трудоемкий процесс, который не под силу осуществить без определенных знаний и специального инструмента. Стоит также добавить, что ограниченный ресурс имеет и сервопривод щетки, который требует замены, как правило, после 5-7 лет эксплуатации электромеханического стабилизатора.
К сожалению, и на этом список недостатков не заканчивается, и к их числу необходимо добавить следующие особенности данного типа стабилизатора:
- запрещается использовать устройство при температуре менее -50С;
- невысокая скорость стабилизации. В качестве решения этого недостатка можно рассматривать стабилизаторы, оснащенные двумя щетками на каждый автотрансформатор, однако в этом случае цена такого устройства значительно выше тех моделей, где используется по одной щетке на трансформатор;
- при работе сервопривода слышен определенный звук на протяжении всего времени, пока стабилизатором осуществляется стабилизация выходного напряжения (как правило, это время составляет до секунды).
Причины поломок
Основной причиной неисправности стабилизатора напряжения Ресанта 10000ВТ является неправильная эксплуатация оборудования. Достаточно часто отмечается перегрев выпрямителей при использовании техники в пыльном помещении. Внутри корпуса оседает грязь, что ухудшает охлаждение устройства, возникают проблемы с перенапряжением силовой части и исполнительных плат.
Также причиной поломки электрических выпрямителей может стать эксплуатация в условиях повышенной влажности. Контакты и платы начинают окисляться, ухудшается соединение, что в конечном счете приводит к серьезным поломкам стабилизаторов — восстановить их можно заменой сервопривода или силовых элементов.
В инструкции по эксплуатации стабилизатора можно найти все рекомендации по использованию техники, что позволит предупредить появление характерных поломок и необходимость дорогостоящего и сложного ремонта оборудования.
В линейке Ресанта можно найти как простые и недорогие бытовые модели, которые предназначены для эксплуатации внутри помещений, так и специализированные промышленные установки, которые могут использоваться в условиях повышенной влажности и пыльных загрязненных цехах. Правильно подобрав стабилизатор, можно гарантировать беспроблемность работы и отсутствие поломок даже при повышенной нагрузке.
Вам это будет интересно Ремонт светодиодных светильников своими руками
