Меню

Отличие однофазного от трехфазного стабилизатора

Одно- и трехфазные промышленные стабилизаторы напряжения. Отличия и сфера применения

Промышленные стабилизаторы напряжения в повышении качества электроэнергии силовой сети. Основные направления использования и параметры выбора промышленных стабилизаторов напряжения. Релейные, электромеханические и электронные промышленные стабилизаторы напряжения.

Стабилизатор напряжения

Промышленный стабилизатор напряжения

Промышленные стабилизаторы напряжения отличаются от бытовых моделей мощностью, массогабаритными показателями, точностью регулировки, скоростью стабилизации, хотя и условно, поскольку для обеспечения нормируемых ГОСТом 32144-2013 показателей качества электроэнергии на муниципальном, торговом объекте и даже в жилом малоэтажном доме с электрическим отоплением, кондиционерами, электроплитой и пр., где необходима мощность далеко за 20 кВт.

В целом, одно- и трехфазные стабилизаторы напряжения могут и должны рассматриваться менеджментами и энергетиками промышленных и непромышленных объектов только как локальное дополнительное, но не достаточное решение обеспечения надежного снабжения электроэнергией стандартизированных параметров отдельного оборудования, групп нагрузки, сегмента сети.

Не достаточное, поскольку любые одно- и трехфазные стабилизаторы de facto не устраняют причины, вызывающие ухудшение качества электроэнергии в силовой сети.

То есть, типовые проблемы перетоков реактивной мощности, искажений параметров качества электроэнергии токами гармоник, интергармоник и т. д. остаются, а сама надежность работы стабилизаторов ограничена предустановленными производителем значениями отклонения входного напряжения. Поэтому стабилизаторы напряжения стоит использовать в качестве дополнительного технического средства обеспечения надежности питания чувствительной к изменениям сетевых параметров нагрузки совместно с конденсаторными установками повышения коэффициента мощности, пассивными и активными фильтрами гармоник, а также комплексом организационных мероприятий по повышению качества электроэнергии и стабильности электроснабжения объекта.

Основные направления использования и параметры выбора промышленных стабилизаторов напряжения

Одно- или трехфазные стабилизаторы напряжения с пофазной коррекцией могут использоваться для вывода на оптимальный режим работы систем освещения, вентиляции, кондиционирования, электроприводов (если в них не используются ШИМ преобразователи), нагревательных установок, электросварочного оборудования и т. д.

В условиях перехода на цифровые сети, обозначенного принятой в июне 2020 «Энергетической стратегией Российской Федерации» возрастает значение стабилизаторов напряжения, как дополнительного средства обеспечения стабильности питания программно-аппаратных комплексов систем автоматического управления производственно-технологическими процессами. В рамках АСУ ТП или иных версий автоматических систем промышленные стабилизаторы напряжения могут использоваться, как для создания стабильных условий работы электронного оборудования SCADA (Supervisory control and data acquisition), так и надежного питания слаботочных сетей информационных каналов протоколов Modbus и/или Industrial Ethernet.

Выбор промышленного стабилизатора напряжения в основном происходит по мощности, точности и скорости стабилизации, КПД, уровню защиты от электромагнитных помех, массогабаритным характеристикам и цене. В целом этот пакет показателей определяется типом стабилизатора напряжения, которые в основном поставляются релейными, электромеханическими (сервоприводными) и электронными (феррорезонансные и стабилизаторы с подмагничиванием имеют ограниченное применение из-за малых значений КПД и сравнительно высоких массогабаритных характеристик).

Трехфазные стабилизаторы напряжения выпускаются или на базе одного трехфазного трансформатора или в виде сборки из трех однофазных стабилизаторов. В лучших, но более дорогих предложениях трехфазные сборки комплектуются одним резервным однофазным стабилизатором, автоматически подключаемым в сеть при выходе одного из рабочих стабилизаторов напряжения.

Релейные, электромеханические и электронные промышленные стабилизаторы напряжения

В релейных стабилизаторах для исправления напряжения на выходе используется автоматическая коммутация контроллером системы управления (СУ) выводов отпаек вторичной обмотки трансформатора электромеханическими контакторами, т. е. регулирование происходит дискретно или ступенчато, а точность коррекции зависит от числа выводов и контакторов.

Рисунок 1

Рис. 1. Типовая схема релейного стабилизатора напряжения

Главные недостатки релейных стабилизаторов — небольшая точность корректировки, невысокая скорость регулирования из-за предустановленной временной задержки включения электромеханических реле, достаточно быстрый износ контакторов из-за выгорания при включении, отключении, большие габариты, определяемые числом выводов отпаек и контакторов.

Электромеханические стабилизаторы корректируют напряжение на выходе посредством движения сервоприводом контакта (токосъемной щетки), что увеличивает или уменьшает число витков обмотки автотрансформатора.

Рисунок 2

Рис. 2. Типовая схема сервоприводного (электромеханического) стабилизатора напряжения

Преимущества электромеханических стабилизаторов перед релейными — достаточно плавная, а главное, более точная коррекция напряжения на выходе, к недостаткам относят невысокую скорость регулировки и меньший ресурс работы (в сравнении с релейными и электронными) из-за физического износа подвижных частей.

Электронные стабилизаторы — бесконтактные, без движущихся частей, но более дорогие из-за использования полупроводниковых ключей и дискретные, как и релейные модели.

Рисунок 3

Рис. 3. Типовая схема электронного стабилизатора напряжения на симисторах (сдвоенных тиристорах)

Стабилизаторы напряжения на симисторах бесшумные в работе, надежные, с большим ресурсом и скоростью регулирования. Более прогрессивные модели построены на оптосимисторах (управляющий электрод заменен светодиодом) и автотрансформаторе, или оптосимисторах и трансформаторе тока с L-C-фильтрами на выходе, благодаря чему полностью решается проблема гальванической развязки между источником и нагрузкой.

Рисунок 4 Рис. 4. Типовая схема электронного стабилизатора напряжения на оптосимисторах VS1 и VS2 и автотрансформаторе, где ОП1 и ОП2 — оптронные пару, через которые контроллер СУ управляет оптосимисторами Рисунок 5 Рис. 5. Типовая схема электронного стабилизатора напряжения на оптосимисторах и трансформаторе тока

Читайте также:  Chevrolet lanos стойка переднего стабилизатора

К недостаткам электронных стабилизаторов напряжения относят высокую цену, определяемую числом и мощностью полупроводниковых ключей, а также жесткую зависимость точности регулирования и массогабаритных показателей от числа отпаек обмотки трансформатора.

Источник



Как выбрать стабилизатор: три однофазных или один трехфазный?

Как выбрать стабилизатор: три однофазных или один трехфазный?

Стабилизаторы напряжения, особенно высокой мощности, сегодня все больше пользуются спросом со стороны пользователей. Однако при покупке устройства необходимо хорошо понимать, какая именно модель подойдет под ваши нужды. Ведь мощные стабилизаторы потребуют значительных трат, и если техника вдруг не подойдет, это будет, по меньшей мере, довольно неприятно. Чтобы зря не потерять время (а порой и деньги), следует подойти к вопросу достаточно серьезно и заранее собрать всю информацию о том, какой вариант будет оптимальным для ваших условий.

Один из факторов, требующих серьезного внимания, — количество фаз и вытекающее из этого следующее обстоятельство: конструкция, а точнее, компоновка устройства. Многие производители готовы предложить потребителям стабилизаторы двух типов: однофазные и трехфазные. Понятно, что если в помещении (доме, офисе или хозяйственных постройках) проложено три фазы, то потребуется трехфазный стабилизатор, а для помещений с одной фазой — однофазные стабилизаторы. Тут все достаточно понятно и просто. Суть же настоящей статьи заключается в том, какой вариант стабилизатора предпочтителен, если мы имеем дело с трехфазной системой в помещении.

Вариант подбора стабилизатора для 3-фазной сети

Итак, речь у нас пойдет о помещении с трехфазной сетью. Нужно рассмотреть все возможные варианты конфигурации стабилизаторов и подобрать оптимальный. Выбор же может быть из трех конфигураций:

Комплект стабилизаторов Энергия Voltron 10000 (HP) Первый вариант предусматривает покупку сразу трех стабилизаторов. Логично думать, что для защиты каждой из трех фаз работает один стабилизатор из комплекта. Однако любой специалист вам скажет, что рассматривать комплект из трех 1-фазных устройств в качестве адекватной замены трехфазному стабилизатору не стоит. Причина в том, что однофазный стабилизатор может эффективно защищать только те устройства, которые используют однофазное подключение. То есть, если у вас в доме есть электроприборы только на 220 В, то комплект из трех стабилизаторов однофазного типа будет хорошим решением. Для этого можно, например, приобрести комплект стабилизаторов Энергия Voltron 10000 (HP), которые оптимально подходят для защиты однофазных приборов. А как быть, если у вас частный дом с водонагревателем или отопительным котлом с напряжением 380 В? В таком случае конфигурация из трех «однофазников» не подойдет.

Трехфазный стабилизатор Энергия Voltron 30000 (HP) Второй вариант конфигурации может предусматривать покупку все того же комплекта, включающего три «однофазника» и БКС (блок контроля сети). Подобная конфигурация предполагает, в сущности, создание, пусть и столь необычным образом, полноценного 3-фазного стабилизатора, который вполне способен защитить оборудование как однофазного, так и трехфазного типа. По комплектации данный вариант отличается от первого только присутствием БКС, без контроля которого невозможна согласованная регулировка напряжения в трех фазах. Кроме этого, БКС защищает устройства с напряжением 380 В: он в состоянии обесточить такую аппаратуру в случае фиксации аварийной ситуации (обрыв фазы, перекос фаз или нарушение очередности фаз). Примером такой конфигурации может служить использование в конфигурации трехфазного релейного стабилизатора Энергия Voltron 30000 (HP) вместе с модулем БКС.

Моноблочный стабилизатор Энергия Hybrid II 60000/3 Наконец, третий вариант конфигурации подразумевает покупку моноблочного 3-фазного стабилизатора. Само название говорит о том, что пользователь приобретает крупногабаритный модуль, в котором сразу смонтированы три стабилизатора и блок контроля. То есть, это более компактный вариант (если так можно сказать) второй конфигурации. У такого решения есть свои преимущества. Во-первых, он способен одновременно обеспечить защиту для однофазного и трехфазного оборудования, а во-вторых, для некоторых пользователей моноблочный вариант удобнее в плане размещения из-за особенностей компоновки. В качестве примера можно привести вариант с моноблочным стабилизатором Энергия Hybrid II 60000/3.

Что лучше: комплект или моноблок?

Потенциальный покупатель может законно спросить: так какой из трех вариантов конфигурации будет лучше, эффективнее? Давайте посмотрим. Для того чтобы разница была наглядной, возьмем за основу следующие параметры: условия выбора, условия и возможности транспортировки, параметры нагрузки, ликвидация неисправностей.

Итак, свобода выбора. Если судить с этой точки зрения, то комплекты стабилизаторов были бы более удачным решением. Причем пользователь здесь может не ограничивать себя покупкой только одинаковых по мощности трех устройств. Вполне допускается создание комплекта из стабилизаторов разной мощности, хотя важным было бы приобретение моделей одного семейства. Впрочем, если вам подобный шаг не по душе, можно ограничиться и готовым комплектом.

Преимущества комплектов в плане свободы выбора не ограничиваются только вышеописанными возможностями. В комплект можно подбирать модели с более удобными для вас принципами регулировки напряжения и параметрами точности стабилизации. И здесь возможности выбора почти неограничены. Моноблок таких возможностей не предоставляет, однако он проще с точки зрения скорости выбора.

Читайте также:  Втулка стабилизатора инфинити g25

Транспортировка и монтаж стабилизаторов напряжения Второй аспект касается условий транспортировки и монтажа. Здесь не все очевидно на первый взгляд. У комплекта есть свои преимущества. Как правило, каждый из составляющих его блоков имеет сравнительно небольшие габариты и небольшой вес. Перевезти все это сразу вместе или даже по отдельности проще. Никаких подъемных и иных механизмов не потребуется. Для установки комплект может быть также более удобным вариантом, так как у блоков имеются специальные крепления на задней панели. Можно также использовать монтаж на специальных стойках.

С моноблочным стабилизатором все несколько сложнее. С одной стороны, он кажется более компактным, но это немного обманчивое впечатление. Моноблок, конечно, будет более тяжелым и менее гибким при транспортировке, особенно, если вы перевозите его собственными силами и ограничены в ресурсах. Моноблоки, как правило, не требуют специального монтажа. Под них выделяется специальное пространство в помещении, что для кого-то очень удобно, а для кого-то нет.

Третий фактор касается параметров, а точнее, пределов нагрузки. Здесь следует особенности и требования помещения. Например, моноблоки могут иметь мощность до 100 кВА, что вполне подойдет даже для промышленных и коммерческих целей. Для дома или дачи такой вариант был бы излишним по мощности. С другой стороны, «однофазники» чаще всего обладают мощностью не более 20 кВА, что не всем подойдет. Зато трехфазные комплекты могут гораздо большей мощностью.

Но, пожалуй, самый интересный момент при выборе конфигурации — это степень легкости устранения неисправности. Тут все играет в пользу комплекта и это очевидно. Любой пользователь догадается, в каком случае решить проблему с одним из неисправных модулей легче: когда у вас комплект или когда у вас моноблок. Если вы покупали комплект, то проще взять неисправный блок и отвезти его в сервисный центр. Остальные же блоки могут работать и защищать оборудование. Да и условия транспортировки намного проще, чем с моноблоком. А вот если у вас в распоряжении моноблок, то в случае поломки даже одного модуля вам придется везти весь аппарат, что крайне неудобно и даже накладно. К тому же, электрооборудование останется без защиты.

Подытожим

Все, что мы рассказали выше, можно свести в удобную таблицу, которая поможет вам сделать эффективный выбор.

Источник

4 вида стабилизаторов напряжения. Выбор лучшего. Сравнение цен за 1квт.

стабилизатор напряжения sven

Существует 4 основных вида стабилизаторов напряжения. Далее рассмотрим плюсы и недостатки каждого из видов.

Одно и трехфазные

напряжение 380 и 220 Вольт

Первое что вам нужно знать при выборе, они бывают однофазными и трехфазными. Выясните какая у вас сеть. Если однофазная, как правило в квартирах и частных домах именно она преобладает, значит покупайте аппарат на 220В.

Если же у вас «трехфазка», то нужно определиться, будете вы устанавливать один 3-х фазный стабилизатор, или три однофазный. Решайте исходя из экономических соображений и условий монтажа.

три однофазных стабилизатора на стенку

Хотя целесообразнее поставить именно три однофазных. Потому что при коротком замыкании и отсутствии одной из фаз, трехфазный аппарат работать не будет, пока не восстановится питание по всем фазам. С тремя однофазными таких проблем не возникнет. Главный минус при их выборе — габаритные размеры.

Режим транзит или байпас

При выборе стабилизатора напряжение того или иного вида, проверьте имеет ли он два режима работы:

режим стабилизации и режим байпас

Со стабилизацией все понятно — это обычный режим работы. А что такое «байпас»? Это когда входное напряжение идет мимо всей электроники и трансформатора без преобразования, то есть транзитом.

Для чего он может понадобиться:

    чтобы подключить мощную технику превышающую мощность стабилизатора, запустить большой эл.двигатель. Или при необходимости поработать сваркой.

Ведь стабилизатор даже не регулируя напряжение, сам потребляет энергию как простая лампочка до 40-60Вт.

щетка электромеханического стабилизатора

Плюс не изнашиваются внутренние щетки и реле.

клеммные колодки для подключения стабилизатора напряжения

Режимом байпас оснащаются стабилизаторы подключаемые через клеммные колодки. При этом они имеют два автомата, которые одновременно включить невозможно или перекидной автомат-рубильник.

Защита стабилизаторов

Большинство современных моделей имеют защиту от перенапряжения. Они не способны бесконечно выравнивать сколь угодно большие или малые значения входного напряжения, и через определенное время отключат питание, тем самым сохранив ваше оборудование.

диапазоны работы стабилизаторов напряжения при превышении

Более того, после нормализации входного напряжения, оно подается на выход не сразу, а с некоторой задержкой в несколько секунд. Данное время может быть установлено жестко или варьироваться и настраиваться самостоятельно, все зависит от модели и производителя.

Основные виды стабилизаторов широко представленные сегодня в магазинах можно подразделить на 4 типа:

Вот сравнительная таблица по каждому из видов стабилизатора, включая примерные цены за 1квт:

типы стабилизаторов цена за 1квт

Ознакомиться с текущими ценами на сегодняшний день и подобрать себе нужную модель можно здесь.

Читайте также:  Стабилизатор поперечной устойчивости ниссан микра

Рассмотрим каждый из них более подробно.

Релейные стабилизаторы напряжения

релейный стабилизатор напряжения

При работе данного устройства вы реально будете слышать как переключаются внутренние реле. Это происходит при изменении ступеней регулирования. Если прибор стоит в тихом помещении (спальне), то это может существенно раздражать.

Ну а когда кто-то из ваших соседей решил немножко попользоваться электросваркой, то стабилизатор по звуковым эффектам попросту может превратиться в «балалайку».

Кроме того, если у вас в комнате стоят простые лампочки накаливания, не только по слуху, но и визуально можно будет различить переключения ступеней, так как лампы будут немного мигать. А это в свою очередь обязательно скажется на сроках их службы.

Что внутри

Внутренняя компоновка включает в себя:

  1. Тороидальный трансформатортороидальный трансформатор внутри релейного стабилизатора
  2. Плата управленияплата управления внутри релейного стабилизатора напряжения
  3. Силовые ключи состоящие из реле. Они коммутируют обмотки трансформатора и отвечают за подачу питания на стабилизатор. Являются самым слабым компонентом устройства.ключи реле в релейном стабилизаторе

Эти стабилизаторы не любят когда их перегружают.

Самая распространенная проблема выхода их из строя в 90% случаев — это перегруз по мощности.

Не рекомендуется для подключения аппаратуры с двигательной нагрузкой. Так как она имеет большие пусковые токи и это может сказаться на работе стабилизатора.

Скорость срабатывания регулировки у качественных моделей составляет 20мс, зато у большинства дешевых доходит до 100мс.

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

Симисторные, тиристорные стабилизаторы

симисторный стабилизатор векторЭти стабилизаторы относятся к электронным. Напряжение корректируется ступенями. В процессах переключения обмоток автотрансформатора задействованы симисторы или тиристоры.ступени регулирования напряжения в стабилизаторах

Как видно из рисунка напряжение выравнивается, как только оно опустится ниже определенного значения. На рисунке это значение — 208В. Только после достижения напряжения данной величины, происходит его выравнивание до 220В. Поэтому эти стабилизаторы и называют ступенчатыми.

Грубо говоря регулировка осуществляется как бы перепрыгиванием с одной ступеньки напряжения на другую. Чем больше ступеней, тем более точно осуществляется регулирование.

Работу устройства в отличии от релейных собратьев практически не слышно. Благодаря этому его можно размещать в любом помещении, никаких неудобств по созданию шума он не создаст. Также практически не будет видно и изменения в освещении. Раздражающее мигание ламп будет еле заметным.

Что внутри

Внутреннее устройство очень похоже на схему релейного:

  1. Тороидальный трансформатортороидальный трансформатор внутри симисторного стабилизатора
  2. Плата управленияплата управления в тиристорном симисторном стабилизаторе
  3. Силовые ключи из симисторовсиловые ключи тиристорного стабилизатора

Трансформатор имеет несколько обмоток и среднюю точку, через которую подается напряжение на него. Одни ступени отвечают за понижение напряжение, другие за повышение. Благодаря плате управления и симисторам, стабилизатор может одновременно замкнуть как контакты повышающие так и понижающие выходное напряжение. Для чего это делается?

ступени регулирования в симисторном стабилизаторе напряжения

Например одна понижающая ступень изменяет напряжение в пределах 9 Вольт. А повышающая сразу на 27 Вольт. Замкнув одновременно обе ступени, мы изменим напряжение на +27-9=18 Вольт. Тем самым будем иметь очень широкий диапазон регулировок и относительно плавное изменение напряжения. Большое число ступеней почти помогает избежать различимого невооруженным глазом «мигания» лампочек.

Данный вид аппаратов менее подвержен перегрузкам. Может справиться с пусковыми токами на двигателях насосов, станков и т.д. Большинство моделей сохраняют свои качества и работоспособность при отрицательных температурах. Можете их монтировать в подсобных не отапливаемых помещениях.

в чем отличия и разница симисторного от релейного стабилизатора напряжения

За счет применения симисторов обеспечиваются следующие плюсы:

Минусами являются большая стоимость и низкая точность при регулировании. Еще они могут не подойти для поклонников музыки и радиолюбителей. Из-за создаваемых помех будет невозможно нормально ни послушать радио, ни включить музыкальную аппаратуру.

Сервоприводные или электромеханические стабилизаторы

сервоприводный электромеханический стабилизатор напряжения

Данный вид можно назвать золотой серединой между электронными и релейными стабилизаторами.

бесступенчатый регулятор

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

Это очень популярная модель, так как имеет относительно невысокую стоимость и обладает следующими плюсами:

    плавная регулировка по принципу реостата

сервопривод под корпусом

Есть и минусы:

    за счет применения эл.привода, который управляет контактами создается низкая скорость регулировки

щетки сервоприводного электромеханического стабилизатора

Для стабильной и надежной работы хотя бы раз в три года производите его обслуживание — чистите щетки и смазывайте движущиеся механизмы.

От резких перепадов при электросварке, сервопривод с контактами будет крутиться как «белка в колесе». Что существенно снизит ресурс работы стабилизатора. Поэтому думайте при покупке об условиях его эксплуатации.

Феррорезонансные стабилизаторы

феррорезонансные стабилизаторы для телевизораЭто стабилизатор, который многие из нас использовали в советские времена для питания ламповых телевизоров. Он собирал обычно всю пыль в помещении, а гул от него из-за встроенных трансформаторов, можно было услышать в другой комнате.встроенные трансформатор феррорезонансного стабилизатора

Источник