Что такое стабилизатор напряжения

Стабилизатор напряжения — оборудование, которое позволяет корректировать уровень входящего напряжения вне зависимости от внешних факторов. Основная задача стабилизатора напряжения заключается в защите электрического оборудования от скачков напряжения, его повышения или понижения, которые могут привести к выходу из строя оборудования, подключенного к электросети. От наличия автоматического регулятора напряжения зависит работоспособность и безопасность как устройств, питаемых извне, так и обладающих независимым источником питания. На рынке представлено множество моделей, отличающихся принципом работы и функционалом, что позволяет покупателю выбрать нужное оборудование, отталкиваясь от личных потребностей.

  • вручную путем селекторных переключателей;
  • автоматические посредством электронных схем.

При перенапряжении стабилизатор понижает напряжение до необходимого уровня интенсивности. Недостаток напряжения компенсируется функцией повышения напряжения.

Стабилизация интенсивности представляет собой сложение или вычитание напряжения, исходящего из источника питания. За это отвечает трансформатор, подключенный к переключающим реле.

Роль стабилизатора напряжения и его важность

Электрические устройства проектируются и производятся с учетом номинального рабочего напряжения, которое рассчитывается, отталкиваясь срока эксплуатации.

Колебание напряжения в ходе применения способно приводить к ряду негативных последствий:

  • снижение эффективности работы;
  • уменьшение срока эксплуатации;
  • перегревание устройства или кабеля;
  • неисправность;
  • высокое потребление электроэнергии.

Стабилизатор позволяет избежать этих последствий, обеспечивая стабильный и защищенный источник питания. Оборудование дает возможность обезопасить подключенные устройства и создать условия для их оптимальной производительности на протяжении всего срока службы. Выбрать нужную модель вы можете с помощью нашего менеджера по телефон 8 (800) 700-20-88.

Отличие стабилизатора от реле контроля напряжения

Основное отличие стабилизатора от реле контроля напряжения в том, что он не отключает нагрузку при перепадах сигнала, а непрерывно выполняет его корректировку для поддержания установленного значения. Рассмотрим отличия РКН от стабилизатора подробнее.

  • от короткого замыкания
  • от перегрузки
  • от повышенного/пониженного сигнала
  • от искажений сети
  • от КЗ
  • от перегрузки
  • от повышенного/пониженного сигнала
  • от импульсных перенапряжений
  • от обрыва электросети
  • от сетевых помех
  • от обрыва нуля

Набор защит зависит от модели.

ЗАЧЕМ ВАМ СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ (Rexant АСН -3000)

Стабилизатор напряжения и РКН картинка

По таблице видно, что стабилизатор по сравнению с РКН имеет больше функций и возможностей. Подключенная к нему техника будет:

  • постоянно обеспечена качественным и непрерывным электропитанием, в том числе при скачках и частых сетевых колебаниях, т.е. будет работать без прерывания;
  • защищена от сетевых помех и импульсных перенапряжений.

Реле имеет смысл устанавливать, если перепады в электросети происходят редко. При сильных скачках РКН защитит холодильник от чрезмерно высокого или низкого напряжения, но при частом срабатывании будет причиной его постоянного отключения. Защита компьютера от перенапряжения (сигнал превышает 240 В или 250 В) с помощью реле в подобных условиях тоже будет постоянно сопровождаться отключением компьютерного блока питания. Нормальная эксплуатация оборудования будет невозможна.

Коротко о видах стабилизаторов напряжения

На электротехническом рынке представлено несколько типов стабилизаторов:

  • трансформаторные – это классические устройства, в составе которых есть трансформатор и коммутирующие элементы (силовые реле, сервопривод с токосъемным роликом или электронные ключи). К ним относятся модели электромеханического, релейного, гибридного и электронного (тиристорного/симисторного) типов;
  • бестрансформаторные – это приборы нового поколения, без трансформатора и коммутирующих элементов. К ним относятся модели инверторного типа.

Рассмотрим основные технические характеристики данных устройств, которые влияют на качество выходного сигнала, поступающего на подключенные электроприборы.

Трансформаторный (релейный, электромеханический, тиристорный, симисторный)

Данные из таблицы показывают, что технические характеристики стабилизаторов двойного преобразования энергии лучше показателей других типов устройств.

Зачем нужен стабилизатор напряжения?

Стабилизатор напряжения — оборудование, которое позволяет корректировать уровень входящего напряжения вне зависимости от внешних факторов. Основная задача стабилизатора напряжения заключается в защите электрического оборудования от скачков напряжения, его повышения или понижения, которые могут привести к выходу из строя оборудования, подключенного к электросети. От наличия автоматического регулятора напряжения зависит работоспособность и безопасность как устройств, питаемых извне, так и обладающих независимым источником питания. На рынке представлено множество моделей, отличающихся принципом работы и функционалом, что позволяет покупателю выбрать нужное оборудование, отталкиваясь от личных потребностей.

  • вручную путем селекторных переключателей;
  • автоматические посредством электронных схем.

При перенапряжении стабилизатор понижает напряжение до необходимого уровня интенсивности. Недостаток напряжения компенсируется функцией повышения напряжения.

Стабилизация интенсивности представляет собой сложение или вычитание напряжения, исходящего из источника питания. За это отвечает трансформатор, подключенный к переключающим реле.

Роль стабилизатора напряжения и его важность

Электрические устройства проектируются и производятся с учетом номинального рабочего напряжения, которое рассчитывается, отталкиваясь срока эксплуатации.

Колебание напряжения в ходе применения способно приводить к ряду негативных последствий:

  • снижение эффективности работы;
  • уменьшение срока эксплуатации;
  • перегревание устройства или кабеля;
  • неисправность;
  • высокое потребление электроэнергии.

Стабилизатор позволяет избежать этих последствий, обеспечивая стабильный и защищенный источник питания. Оборудование дает возможность обезопасить подключенные устройства и создать условия для их оптимальной производительности на протяжении всего срока службы. Выбрать нужную модель вы можете с помощью нашего менеджера по телефон 8 (800) 700-20-88.

Для чего нужен стабилизатор напряжения и как его выбрать?

Для того, чтобы защитить технику и организовать её бесперебойную работу, необходимо обеспечить стабильность показателей электрической сети. Изменения нагрузки неизбежно вызывают колебания в сети. Например, тускнеющий свет ламп при включении какого-либо мощного электроприбора является явным признаком резкого понижения напряжения в сети. А повышенное всего на 10% напряжение может сократить срок службы Ваших приборов в 4 раза. Возросшее сопротивление нагрузки вполне может привести к перегреву проводов, расплавлению изоляции и как итог – к короткому замыканию. В отличие от реле напряжения, которые просто отключают сеть при выходе значения напряжения за допустимые пределы, стабилизаторы напряжения используются для выравнивания колебаний напряжения сети и обеспечивают постоянство питающего тока. Эти устройства не только защищают Ваше электрооборудование, повышая его надежность и срок эксплуатации, но и снижают вероятность возникновения пожароопасной ситуации и даже позволяют экономить электроэнергию.

Виды стабилизаторов

Самыми популярными типами стабилизаторов на сегодня являются: Электромеханические. Состоят из автотрансформатора и электромагнитного механизма с ползунком. При пониженном напряжении ползунок перемещается вверх и повышает напряжение. При повышенном — наоборот. Из преимуществ: высокая точность поддержки выходного напряжения (до 2%), плавная регулировка, хорошая перегрузочная способность. Недостатки: риск износа движущихся частей, большие габариты и вес у более мощных устройств, требовательность к условиям эксплуатации (температура помещения, где располагается стабилизатор, должна быть от -5 до 40 градусов) Благодаря высокой точности напряжения на выходе, подходят для подключения к чувствительной аппаратуре: медицинским и измерительным приборам, аудиоаппаратуре. Электронные. Также состоят из автотрансформатора, но графитовые щётки заменяют реле или полупроводники, которые называются силовыми ключами. Они включают необходимую обмотку, добавляющую определённое количество Вольт. Из-за ступенчатого регулирования точность у разных приборов составляет от 2 до 10%. Преимущества: компактный размер, цифровое управление, отсутствие движущихся деталей, возможность использования при низких температурах (до -20 градусов). Недостатки: низкая перегрузочная способность, большие нагрузки или короткое замыкание может вывести цифровые ключи из строя. Выбирать такой стабилизатор следует с хорошим запасом мощности. Релейные. По схеме своей работы данные устройства аналогичны электронным типам, только в своем составе вместо электронных ключей они имеют силовые реле, за счёт механического перемещения которых происходит регулировка напряжения. Преимущества: невысокая стоимость, стойкость к перегрузкам, широкий диапазон рабочей температуры окружающей среды (от -20 до +40 градусов), низкий уровень шума, компактный размер и простота конструкции. Недостатки: медленная скорость срабатывания, достаточно большая погрешность выходного сигнала, риск износа силового реле, характерные щелчки от срабатываний реле при скачках напряжения.

На что обратить внимание при выборе?
  1. Количество фаз. Однофазные стабилизаторы используются в домах однофазной сети для поддержания напряжения 220В. Подходят для подключения и защиты бытовой и офисной техники. Трёхфазные стабилизаторы применяются в жилых и производственных помещениях, где сеть с напряжением 380В. Однако, возможна установка однофазных стабилизаторов на каждую фазу в трехфазной сети, если напряжение всех потребителей составляет 220В.
  2. Мощность. Перед покупкой стабилизатора необходимо суммировать мощность всех приборов, которые будут подключены в сеть. Стабилизатор желательно выбирать с запасом мощности в 20-30%, особенно если в цепи присутствует оборудование с большим пусковым током (холодильник, стиральная машина, насос и т.п.). Полную мощность измеряют в ВА.
  3. Входное напряжение. Может отличаться у разных производителей. Если параметр сети 150В, стабилизатор с характеристикой 160В не сможет отрегулировать напряжение до 220В. Определить отклонения вашей электрической сети помогут контрольные замеры при помощи вольтметра или мультиметра.
  4. Выходное напряжение. Характеризует результат работы стабилизатора и имеет уже необходимые для электроприборов параметры.
  5. Точность стабилизации. Чем выше процент погрешности регулирования выходного напряжения, тем ниже точность. Но для большинства устройств это не играет значимой роли и допускается отклонение в 10-15 В. Чем больше точность у прибора, тем чаще он переключается, подстраиваясь под входную сеть, поэтому Вы можете столкнуться с мерцанием галогенных и ламп накаливания.
  6. Защита от перегрузки и короткого замыкания. Позволит отрегулировать резкий скачок напряжения не даст технике выйти из строя.
  7. Габариты устройства. Более мощные стабилизаторы, как правило, имеют большие размеры. Это необходимо учитывать при размещении аппарата в помещении. Если места не так много, остановите выбор на настенных моделях – они более компактны, но и стоят обычно дороже. Промышленные стабилизаторы высокой мощности представляют собой вертикальные шкафы. Не устанавливайте стабилизаторы во влажных или пыльных помещениях, соблюдайте рекомендации производителя касательно температуры эксплуатации.

При самостоятельной установке стабилизатора напряжения необходимо руководствоваться инструкцией. Для подключения Вам понадобятся качественные провода. Лучше всего подойдёт провод с медным проводником – он прочнее, безопаснее и лучше проводит ток, по сравнению с алюминиевым аналогом. Не менее важно выбрать правильное сечение, питающий кабель должен быть достаточно толстым. Провод, рассчитанный на 380В, можно использовать в трехфазной и однофазной сети, а если его рабочее напряжение 220 В – только в однофазной.

Выгода от установки стабилизатора напряжения

Электротехника изнашивается значительно быстрее, если она работает, потребляя энергию с завышенными параметрами напряжения или тока. В конце концов, это может привести к выходу техники из строя или дорогостоящему ремонту. Со стабилизаторами напряжения Вы можете продлить жизнь электроприборам. Также повышенное напряжение может привести к короткому замыканию, и как следствие перегреву проводов и пожару. В этом случае ущерб из-за отсутствия стабилизатора может оказаться непоправимым.

В свою очередь, пониженное напряжение влечёт за собой большее потребление тока из сети, что чревато увеличением расходов за электроэнергию.

В этих и подобных случаях стабилизатор напряжения поможет Вам сберечь средства, время и нервы. Помните, что правильно выбранный прибор поможет исключить не только поломку подключенных приборов, но и выход из строя самого стабилизатора.

В интернет-магазине rubilnik.ru и сети розничных магазинов ЭлектроМИР представлены стабилизаторы напряжения самых надежных производителей. Если Вы затрудняетесь с выбором, воспользуйтесь помощью наших консультантов. Ждём Вас за покупками!

Как правильно выбрать стабилизатор

Главное правило, как выбрать стабилизатор напряжения для газового котла или другого оборудования, состоит в точном определении сетевых мощностей по номиналам вводных автоматов в квартирных щитках. Учитывайте также мощность, тип оборудования, модель, бренд.

Какой мощности стабилизатор напряжения нужен для газового котла, холодильника, пр., можно почитать в руководстве по эксплуатации. Не забывайте о необходимости наличия резерва.

Как проверить стабилизатор напряжения на предмет числа фаз – по маркировке. Кстати, для решения бытовых задач однофазников обычно более чем достаточно. Трехфазные стабилизаторы умеют больше, но и стоят дороже.

Для чего нужен стабилизатор напряжения дома?

Для чего нужен стабилизатор напряжения дома?

Для многих потребителей стабилизатор напряжения до сих пор ассоциируется с шумной дребезжащей коробкой, установленной вблизи лампового телевизора советской эпохи, который, помимо прочего, с успехом мог бы выполнять еще и роль обогревателя небольшого помещения. И даже когда во время грозы выходит из строя дорогое устройство, не у каждого появляется понимание того, что при использовании хорошего стабилизатора такого бы не произошло.

Стабилизатор напряжения обеспечит защиту электрооборудования от колебаний сетевого напряжения, что позволит:

● продлить срок службы дорогостоящей техники и аппаратуры;

● предотвратить преждевременный выход бытовой техники и электроники из строя;

● сэкономить электроэнергию, поскольку на пониженных напряжениях электроприборы начинают потреблять больше мощности.

Для каких бытовых электроприборов требуются стабилизаторы?

Согласно ГОСТ, в российских электросетях допустимы отклонения в сети до 10%. Это в теории. В действительности же в нашей стране ГОСТ так и остается понятием сугубо теоретическим, и отклонения всего в 10% могут быть только в больших городах, и то в центральных районах. Для частного сектора, отдаленных микрорайонов и тем более для сельской местности отклонения в 10% — это роскошь. Всему виной так и не модернизированные электромагистрали, рассчитанные на потребности граждан 80-х годов.

В итоге на практике выходит так, что при малейшем шторме или сварочных работах поблизости даже самые современные модели бытовой техники в домах сгорают, и не спасают известные в народе “пилоты”. Кроме того, в российских реалиях прямым следствием нестабильного напряжения в сети является сокращение сроков службы электроприборов и электроники, по сравнению с заявленными производителем.

Учитывая реальную обстановку с российским электричеством, можно с уверенностью заявить, что 90% бытовой техники и электроники требуют стабилизации напряжения, а именно:

● телевизоры, поскольку входной диапазон их встроенных импульсных блоков питания в большинстве случаев более узкий, чем разбег напряжений в домашней сети, в результате чего ни блок питания, ни предохранители не защищают устройство от кратковременных, но критических скачков напряжения;

● холодильники, поскольку в них встроены от одного до двух компрессоров, работающих на асинхронных двигателях, обмотка которых греется, а потом и перегорает при напряжении ниже 210 В;

● кондиционеры, микроволновки, стиральные машины, насосы — греются и горят по той же причине, что и холодильники, плюс при пониженном или повышенном напряжении происходят сбои в работе их электронных блоков;

● электроприборы, оснащенные нагревательными элементами, — обогреватели, современные электроплиты и духовые шкафы, водонагреватели — на пониженном напряжении пытаются увеличить потребляемый ток, в связи с чем потребляют больше мощности, но выделяют меньше тепловой энергии;

● компьютерная техника — подвисает при низком напряжении и выходит из строя при высоком.

Получается довольно внушительный список домашних устройств, которые действительно нуждаются в качественном стабилизаторе напряжения.

Классификация

Конструкция стабилизаторов зависит от физических принципов, на которых они работают. В связи с этим они подразделяются на:

  • электромеханические;
  • феррорезонансные;
  • инверторные;
  • полупроводниковые;
  • релейные.

По количеству фаз могут быть однофазными и трехфазными. Большой диапазон мощностей позволяет выпускать стабилизаторы как для дома, так и для небольших бытовых приборов:

  • для телевизора;
  • для газового котла;
  • для холодильника.

Так и для для крупных объектов:

  • промышленных агрегатов (например, трехфазные промышленные стабилизаторы Сатурн);
  • цехов, зданий.

Стабилизаторы достаточно энергоэффективны. Потребление электроэнергии составляет от 2 до 5%. Некоторые стабилизирующие устройства могут иметь дополнительные защиты:

  • от перенапряжений;
  • от перегрузок;
  • от коротких замыканий;
  • от перепадов частоты.

Принцип действия

Стабилизаторы напряжения бывают разных типов, каждый из которых отличается принципом регулирования. Эти отличия мы рассмотрим далее. Если обобщить принцип работы и структуру всех типов, то стабилизатор сетевого напряжения состоит из 2 основных частей:

  1. Система управления — отслеживает уровень входного напряжения и даёт команду силовой части увеличить или уменьшить его, чтобы на выходе получились стабильные 220В в пределах установленной погрешности (точности регулирования). Эта погрешность лежит в пределах 5-10% и у каждого прибора отличается.
  2. Силовая часть — в сервоприводных (или сервомоторных), релейных и электронных (симисторных) — это автотрансформатор, с помощью которого входное напряжение повышается или понижается до нормального уровня, а в инверторных стабилизаторах, или как их еще называют «с двойным преобразованием» — используется инвертор. Это устройство, которое состоит из генератора (ШИМ-контроллер), трансформатора и силовых ключей (транзисторов), которые пропускают или отключают ток через первичную обмотку трансформатора, формируя выходное напряжение нужной формы, частоты и, что самое главное — величины.

Если напряжение на входе в норме, то у некоторых моделей стабилизаторов есть функция «байпас» или «транзит», когда входное напряжение просто подаётся на выход до тех пор, пока не выйдет из заданного диапазона. Например, от 215 до 225 вольт будет включен «байпас», а при больших колебаниях, допустим, при просадке до 205-210В — система управления переключит цепь на силовую часть и начнет регулировку, повысит напряжение и на выходе будут уже стабильные 220В с заданной погрешностью.

Плавная и самая точная регулировка выходного напряжения у инверторных СН, на втором месте — сервоприводные, а у релейных и электронных регулировка происходит ступенчато, и точность зависит от количества ступеней. Как упоминалось выше, лежит в пределах 10%, чаще около 5%.

Кроме упомянутых выше двух частей в стабилизаторе напряжения 220В есть и блок защиты, а также источник вторичного электропитания для цепей системы управления, тех же защит и других функциональных элементов. Общее устройство наглядно демонстрирует картинка ниже:

В то же время схема работы в простейшей форме выглядит так:

Вкратце рассмотрим, как работают стабилизаторы напряжения основных типов.

Релейные СН обычно регулируют электроэнергию в пределах ± 15% с точностью на выходе от ± 5% до ± 10%.

Преимущества релейных стабилизаторов:

  • дешевизна;
  • компактность.
  • медленная реакция на колебания напряжения;
  • небольшой срок службы;
  • низкая надежность;
  • при переключениях возможны кратковременное отключение питания приборов;
  • неспособны выдерживать перенапряжения;
  • шум, щелчки при переключениях.

В сервоприводном СН один конец первичной обмотки трансформатора подключен к жесткому ответвлению автотрансформатора, а второй конец первичной обмотки подключен к подвижному контакту (графитовой щетке), который передвигается серводвигателем. Один вывод вторичной обмотки трансформатора подключен к входному источнику питания, а второй вывод подключен к выходу стабилизатора напряжения.

Плата управления сравнивает входное и опорное напряжение. При любых отклонениях от заданных вступает в работу сервопривод. Он перемещает щетку по ответвлениям автотрансформатора. Серводвигатель будет продолжать работать, пока разность между опорным и выходным напряжением станет равным нулю. Весь этот процесс, от поступления электроэнергии плохого качества до выхода стабилизированного тока, проходит за десятки миллисекунд и ограничен скоростью перемещения щетки сервоприводом.

Сервоприводные стабилизаторы сетевого напряжения производят в различном исполнении.

  1. Однофазные. Состоят из одного автотрансформатора и одного сервопривода.
  2. Трехфазные. Подразделяются на два типа. Сбалансированные – имеют три трансформатора и один сервопривод и одну цепь управления. Регулирование осуществляется на всех трех фазах одновременно. Используются для защиты трехфазных электрических аппаратов, станков, приборов. Несимметричные – имеют три автотрансформатора, три серводвигателя и три цепи управления. То есть стабилизация происходит в каждой фазе, независимо друг от друга. Область применения: защита электрооборудования зданий, цехов, промышленных объектов.

Достоинства сервоприводных стабилизирующих устройств:

  • быстродействие;
  • высокая точность стабилизации;
  • высокая надежность;
  • стойкость к перенапряжениям;
  • нуждаются в периодическом обслуживании;
  • требуют минимальных навыков настройки устройства.

В следующем ролике вы узнаете о принципе работы одного из вариантов реализации преобразователя напряжения из 12В постоянного тока, в 220В переменного тока. Который от инверторного стабилизатора напряжения отличается в первую очередь входным напряжением, в остальном принцип работы во многом похож и видео позволит понять как работает этот тип устройств:

  • быстродействие (самое высокое из перечисленных);
  • большой диапазон регулируемого напряжения (от 115 до 300В);
  • высокий коэффициент полезного действия (более 90%);
  • бесшумная работа;
  • малые габариты;
  • плавное регулирование.
  • уменьшение диапазона регулирования при увеличении нагрузки;
  • высокая стоимость.

Вот мы и рассмотрели, как работает стабилизатор напряжения, для чего он нужен и где применяется. Надеемся, предоставленная информация была для вас полезной и интересной!

Материалы по теме:

  • Как работает магнитный пускатель
  • Устройства защиты от перенапряжения в сети
  • Отличие переменного тока от постоянного
Оцените статью
TutShema
Добавить комментарий