Меню

Стабилизатор широкий диапазон входного напряжения

Как выбрать стабилизатор напряжения (2018)

Вместо привычного с детства числа 220 в маркировке современных электроприборов все чаще попадается 230. С недавних пор именно 230 В является стандартным напряжением в России и многих других странах. Впрочем, для большинства электроприборов разницы между 230 и 220 В нет никакой. Стандартом допускаются отклонения напряжения сети на ±10%, т.е. от 207 до 253 В. Производители бытовой техники ориентируются именно на эти показатели.

Однако в реальности напряжение в этих рамках удерживается не всегда. В новых микрорайонах, в деревнях и поселках часто к старой подстанции, рассчитанной на определенную нагрузку, подключается много новых потребителей. Это приводит к падению напряжения до 190 В и даже ниже, что бывает хорошо заметно по горящим в полнакала лампочкам. К сожалению, снижением яркости лампочек проблема не исчерпывается. Возрастают токи в обмотках электродвигателей насосов, холодильников, стиральных машин, посудомоек и пр. Это может привести к выходу двигателя из строя.

Бывает в сети и повышенное напряжение, также довольно частое в загородных домах – иногда подстанции намеренно подстраиваются на выдачу повышенного напряжения, чтобы на удаленных потребителях оно поднялось до нормального. При этом на потребителях, близких к подстанции, оно может быть около 250 В. Если при этом еще и нулевой провод окажется не заземлен, то из-за перекоса фаз напряжение может подняться еще выше – до 260 В и даже больше. Ну и не так уж редки случаи, когда электрики случайно подключают в щитке вместо нулевого провода – еще одну фазу, выдавая потребителям 400 В вместо 230. Повышенное напряжение вредно всем потребителям без исключения, поскольку ведет к увеличению выделения тепла, перегреву деталей, выходу их из строя и даже воспламенению.

Можно защитить все электроприборы в доме, установив во входном щитке реле напряжения, но это не решит проблему полностью – при выходе напряжения за установленные рамки оно просто обесточит потребителей. Чтобы защититься от длительных просадок или повышений напряжения, следует ставить стабилизатор.

Конечно, можно поставить мощный стабилизатор на входе в дом и защитить всю технику скопом, но это будет стоить весьма недешево. Тем более что особой надобности в этом и нет – различные электроприборы по-разному реагируют на повышенное или пониженное напряжение. Вполне возможно, что не всей вашей технике нужна защита стабилизатором.

Защита электроприборов

Холодильники, морозильники и кондиционеры требуют защиты в первую очередь – пониженное напряжение в сети может стать причиной поломки компрессора и дорогостоящего ремонта.

Но еще одна особенность этой техники в том, что многие модели могут выйти из строя при быстром выключении-включении. Дело в том, что при выключении компрессора давление в системе выравнивается в течение некоторого времени (1-3 минуты). Если запустить компрессор раньше, его двигатель будет работать с повышенной нагрузкой (или вообще не сможет запуститься), что может привести к поломке. Современные холодильники и кондиционеры большей частью имеют встроенное реле задержки, но если у вас есть сомнения, или в руководстве указано, что перед повторным пуском следует выждать некоторое время, то стабилизатор обязательно должен иметь функцию задержки запуска минимум на 1 минуту.

Насосы, как погружные, так и поверхностные также требуют защиты от пониженного/повышенного напряжения и им тоже нужна задержка запуска. При пуске двигатель насоса в течение 1-2 секунд потребляет ток, в несколько раз превышающий номинальный. При этом обмотка двигателя нагревается. При обычном пуске излишки тепла снимаются прокачиваемой водой, но если напряжение в сети пропадает и появляется, то пусковые токи длятся дольше, а двигатель не успевает раскрутиться и прокачать воду. Контактирующая с насосом вода перегревается вплоть до закипания, что приводит к поломке насоса и перегоранию обмоток двигателя. Поэтому стабилизатор, защищающий насосы, должен также иметь задержку запуска в 5-10 секунд.

СВЧ-печь не выйдет из строя при падении напряжения, но эффективность её при этом снизится многократно. Если отвезенная на дачу «микроволновка» перестала греть, не спешите везти её в ремонт – возможно, дело в низком напряжении сети. Стабилизатор легко устранит эту проблему.

Электроника (компьютеры, современные телевизоры, аудиотехника), оснащенная импульсными блоками питания, пониженного напряжения не боится. Обычно это указывается в руководстве или прямо на блоке питания: «INPUT: 100-240 V». Так что, если ваша проблема состоит в пониженном напряжении, стабилизатор такой технике не нужен. Другое дело, если оно повышенное – при длительном воздействии напряжения от 240 В и выше, нагрузка (как тепловая, так и электрическая) на электронику БП сильно возрастает, что довольно быстро приводит к выходу его из строя.

Энергосберегающие лампы (как люминесцентные, так и светодиодные) к пониженному напряжению довольно лояльны, а вот повышенного не любят. Если всплески напряжения в вашей сети не редкость, то их лучше защитить стабилизатором. Тем более что потребляют они немного, и одного недорогого стабилизатора мощностью в 300-500 ВА хватит на освещение частного дома.

Нагревательным приборам, лампам накаливания, электрочайникам, утюгам и прочей подобной технике падения напряжения вообще не опасны – у них просто снизится эффективность. Повышенное напряжение может ускорить их износ, но в целом, напряжение, на 10-20% превышающее номинал, для большинства подобных приборов неопасно. Эти приборы можно включать в «проблемную» сеть без стабилизатора. Правда, это не относится ко многим современным моделям, оснащенным сложными электронными устройствами управления.

Определившись с тем, какие приборы следует защитить, следует определиться с характеристиками стабилизатора.

Характеристики стабилизаторов

Тип стабилизатора напряжения

Релейные стабилизаторы напряжения представляют собой трансформатор с несколькими отводами входной или выходной обмотки, коммутируемыми силовыми реле.

При нормальном входном напряжении трансформатор работает как разделительный – не повышая и не понижая напряжение. При выходе входного напряжения за установленные границы, электроника включает соответствующее реле, превращая трансформатор в понижающий или повышающий.

Преимущества релейных стабилизаторов:

– Высокая перегрузочная способность – даже самые простые модели выдерживают 200% перегрузки в течение нескольких секунд. Модели же с мощными силовыми реле, рассчитанные на высокие пусковые токи, выдерживают непродолжительные десятикратные перегрузки.

– Малое время переключения – напряжение полностью стабилизируется через 20-100 мс после выхода его за нормальные границы.

– Ступенчатость регулирования. Трансформатор имеет ограниченное число отводов на обмотке, поэтому изменять напряжение может только ступенчато – по 5, 10, а на недорогих моделях – по 20 вольт на одну ступень регулирования. В целом это для техники неопасно, но на граничных напряжениях частые переключения реле, сопровождающиеся мерцанием ламп накаливания, могут раздражать.

– Шумность. Реле при переключении щелкает довольно громко.

– Износ контактов реле. Основной недостаток этого вида стабилизаторов – опасность прогара или пригара контактов реле. Если в первом случае напряжение на выходе стабилизатора просто пропадет, то второй вариант намного неприятнее. Если пригар случится во время пониженного входного напряжения, то при возврате напряжения в норму, реле останется включенным. Трансформатор продолжит работать, как повышающий и напряжение на выходе станет повышенным! Спокойный за свою электротехнику владелец стабилизатора даже не будет подозревать, что именно в этот момент он сжигает её высоким напряжением. Поэтому не стоит выбирать релейный стабилизатор, если в сети случаются частые перепады напряжения – чем чаще реле срабатывает, тем быстрее снижается его ресурс.

Электромеханические (сервоприводные) стабилизаторы напряжения представляют собой тороидальный трансформатор с передвигающимся над внешней обмоткой токосъемником, контактирующим с обмоткой с помощью угольной щетки. При падении или превышении входного напряжения сервопривод перемещает токосъемник, нормализуя выходное.

Преимущества электромеханических стабилизаторов:

– Высокая перегрузочная способность – 200% перегрузки в течение 4-х секунд.

– Высокая точность регулирования.

– Низкий уровень шума при регулировании.

Читайте также:  Светодиод как источник напряжения

– Большое время переключения – токосъемник движется по обмоткам довольно медленно. Чем больше перепад напряжения, тем медленнее стабилизатор его отрабатывает. Это может привести к появлению импульсных помех на выходе стабилизатора, вызывающих сбои в работе электротехники.

– Износ токосъемника. Токосъемник желательно периодически смазывать графитовой смазкой. Но даже своевременная смазка не предотвращает полностью износа трущихся деталей.

Инверторный стабилизатор сделан на основе инвертора – ток сначала выпрямляется, потом, с помощью инвертора, вновь преобразуется в переменный.

Это позволяет достичь высокой точности регулирования и позволяет добиться полного отсутствия возмущений на выходе. Благодаря отсутствию движущихся контактов, у них низкий уровень шума, ресурс выше и опасности пригара контактов они лишены.

Недостатки инверторных стабилизаторов:

– Недорогие инверторы дают на выходе не чистую синусоиду, а ступенчатую. Некоторые электронные приборы (измерительные приборы, газовые котлы, аудио- и видеотехника) могут начать сбоить или вообще откажутся работать с такой синусоидой.

– Низкая перегрузочная способность. Допускается перегрузка 25-50% от номинала, в течение 1-4 секунд. Для защиты приборов, имеющих высокий пусковой ток, стабилизатор такого типа потребуется брать с большим запасом по мощности.

– Высокая чувствительность к мощным импульсным помехам. Впрочем, в бытовых сетях такие помехи — явление маловероятное.

Ступенчатые электронные стабилизаторы конструктивно схожи с релейными, однако коммутирование обмоток в них производится не с помощью реле, а с помощью мощных полупроводниковых приборов.

Это позволяет добиться высочайшей скорости регулирования (5-40 мс на переключение) при достаточно низкой цене. Эти стабилизаторы тоже не имеют движущихся контактов, бесшумны и обладают высоким ресурсом.

Но свои недостатки есть и у этого вида стабилизаторов:

– Низкая перегрузочная способность. Допускается перегрузка 20-40% от номинала, и то весьма непродолжительное время.

– Высокая чувствительность к мощным импульсным помехам. Если в сети нередки сильные кратковременные всплески напряжения, прослужит такой стабилизатор недолго.

Необходимая полная выходная мощность стабилизатора рассчитывается исходя из мощностей всех подключенных к нему электроприборов. При подсчете полной мощности следует иметь в виду, что та мощность (в Ваттах), которая приводится в паспорте на электроприбор – это его активная мощность, т.е., выделяющаяся в виде тепла или света.

Нагревательные приборы и лампы накаливания имеют полную мощность, равную активной. Но некоторые потребители, содержащие в себе электродвигатели или трансформаторы, создают вдобавок к активной еще и реактивную нагрузку. Для определения их полной мощности следует активную мощность поделить на коэффициент мощности (cos(φ)), обычно указанный в паспорте на электроприбор. Если найти это значение не удается, можно воспользоваться таблицей:

Полные мощности всех потребителей следует сложить и добавить к получившейся сумме 30% — дело в том, что мощность стабилизатора приводится для напряжения 220В. При выходе напряжения за пределы нормального, мощность стабилизатора падает на 20-30%. Именно это падение и следует компенсировать.

Но это еще не все – теперь полную мощность каждого потребителя следует помножить на пусковой коэффициент, также взяв его из паспорта или из таблицы. Сумма получившихся чисел (не забываем про 30%) – это пусковая мощность, и перегрузочная способность стабилизатора должна её обеспечивать.

Например, нам следует защитить холодильник мощностью 150 Вт, погружной насос мощностью 500 Вт и линию освещения со светодиодными лампочками суммарной мощностью 500 Вт. Необходимая полная мощность в ВА будет равна:

  • 150/0,8=187,5
  • 500/0,7=714,3
  • 500/0,95=526,3

Суммируем полученные данные и прибавляем 30%. Итого 1857 ВА.

Пусковая мощность будет равна:

  • 187,5*3=562,5
  • 714,3*7=5000
  • 526,3*1,5=790

Также суммируем, прибавляем 30%, получается 8258 ВА. Таким образом, нам нужен стабилизатор на 3000 ВА, способный выдержать перегрузку в три раза больше (релейный с усиленными реле), либо стабилизатор на 4500 ВА, способный выдержать в два раза больше перегрузки (релейный или электромеханический), либо электронный (ступенчатый или инверторный) на 9000 ВА.

Если такой подбор выглядит слишком сложным, то можно просто сложить активные мощности электроприборов (в Ваттах) и подобрать стабилизатор также по активной выходной мощности. Но такой подбор будет грубее: во-первых, этот метод не учитывает индивидуальных особенностей электроприборов, во-вторых, все производители по-разному рассчитывают зависимость полной и активной мощностей. И здесь также следует быть уверенным, что перегрузочная способность стабилизатора поможет ему выдержать пусковую мощность потребителей.

Разъем для подключения нагрузки может быть в виде клемм, либо в виде розеток. Если стабилизатор планируется использовать для защиты какой-либо линии электропитания (например, осветительной) предпочтительнее разъем в виде клемм.

Если же защищать планируется отдельных потребителей, то удобнее подключать их напрямую в евророзетки (СЕЕ 7), обратите внимание, чтобы количество розеток соответствовало количеству потребителей.

Некоторые стабилизаторы оснащены компьютерными розетками IEC 320 C13 – как правило, эти стабилизаторы предназначены для защиты персональных компьютеров и учитывают низкий коэффициент мощности этого вида техники.

Задержка запуска, как указывалось выше, может потребоваться для защиты некоторых видов техники, не приемлющих частых включений-выключений: холодильников, кондиционеров, насосов и пр.

Варианты выбора стабилизаторов

Для защиты отдельного маломощного потребителя – газового котла или циркуляционного насоса – будет достаточно стабилизатора полной мощностью до 1000 ВА.

Для защиты электроприборов, наиболее сильно подверженных влиянию пониженного или повышенного напряжения, будет достаточно стабилизатора в 3000-6000 ВА.

С защитой всех домашних электроприборов справится мощный стабилизатор.

Для защиты компьютера и периферии удобно использовать специализированный стабилизатор с компьютерными розетками.

Релейные и электромеханические стабилизаторы обладают высокой перегрузочной способностью и хорошо подходят для защиты электроприборов с высокими пусковыми токами.

Источник



Как выбрать стабилизатор напряжения

Самостоятельный выбор стабилизатора напряжения потребует не только знания основ электротехники, но и изучение предложений рынка импортного и отечественного оборудования. Те, кто далёк от этого, могут полагаться только на рекомендации сведущих знакомых или на техническую грамотность продавцов (и, что не менее важно, сервисных инженеров) данного оборудования.

Наши рекомендации ориентированы на выбор электронного стабилизатора напряжения, как наиболее совершенного устройства, обладающего такими неоспоримыми достоинствами, как: широкий диапазон входного напряжения, быстродействие и высокая точность стабилизации, отсутствие искажения формы тока на выходе, высокое значение КПД, оптимальное соотношение цена/качество. Данный обзор позволит вам познакомиться с основными характеристиками и функциями этих устройств и быть готовыми к более детальному обсуждению с нашими специалистами вопросов подбора стабилизатора напряжения и подключения его в существующую сеть.

Вступление

Прежде чем приступить к выбору, учтите, что стабилизатор обеспечивают нагрузку электропитанием только в том случае, если сетевое напряжение находится в определённых пределах. Если же оно выйдет за эти пределы (значительные превышения, глубокие провалы или полное отсутствие), стабилизатор отключит питаемые им электроприборы.

Если очень низкое напряжение в сети или его даже кратковременное пропадание критично для вашего электрооборудования, или вы никоим образом не хотите, чтобы освещение в вашем помещении неожиданно гасло, а телевизор, охранная сигнализация, музыкальный центр или компьютер отключались в самый неподходящий момент, то не следует выбирать стабилизатор напряжения — лучше обратить внимание на генератор (электростанцию), ИБП или комплексные системы защиты.

Стабилизаторы напряжения

Что касается выбора по сфере применения, то на самом деле не бывает каких-либо специальных промышленных или бытовых стабилизаторов, т.к. на уровне их технического устройства, принципов работы и условия эксплуатации такого однозначного деления просто нет. Правильно подобранное устройство будет одинаково хорошо работать и в частном доме, и на производстве.

Количество фаз

Стабилизаторы напряжения

Выходная мощность

Определяется суммированием полных мощностей в ВА (вольт-амперы) всех электрических приборов, которые будут подключены к стабилизатору напряжения; при этом необходимо учесть и электроприборы, которые вы планируете приобрести и подключить в будущем. Если вам известна только активная мощность в ваттах (Вт), то разделите её на коэффициент 0.6-0.7, чтобы получить значение в ВА.

Читайте также:  Реле напряжения для асинхронного двигателя

Для нагрузок с электродвигателями (например: погружной насос, холодильник, стиральная машина и т.п.) нужно выбрать стабилизатор напряжения с 3-4 кратным запасом по мощности на пусковые токи (т.е. номинальную мощность двигателя умножить на 3 или 4). Это обязательно надо сделать, т.к. нельзя допускать его перегрузки выше заложенного в нём запаса по мощности, иначе он отключится или может просто выйти из строя в момент включения электродвигателя нагрузки.

После подсчёта полной суммарной мощности всех электрических нагрузок нужно учесть поправочный коэффициент одновременности их включения, в общем случае он равен 0,7. Если у вас практически никогда не будут одновременно использоваться все электроприборы, подключенные к стабилизатору напряжения, умножьте полную суммарную мощность электропотребления на этот коэффициент.

И в завершение всех расчётов, т.к. рекомендуется выбирать стабилизаторы напряжения с запасом, полную суммарную мощность всех нагрузок необходимо умножить на 1,2 — 1,25.

Более простой способ определения требуемой мощности стабилизатора — умножить значение вводного автомата в амперах на 220 (номинальное фазное напряжение сети), но в этом случае вы получите максимальное значение мощности, подводимой в дом (т.н. разрешённая мощность), которую вы, может быть, никогда полностью и не реализуете.

Диапазон входного напряжения

Выбираемый стабилизатор должен иметь диапазон входного напряжения не уже (особенно в нижней границе рабочего диапазона), чем отклонения в питающей сети. Для анализа входной электросети вам необходимо подключить вольтметр к любой розетке и в течение 2-3 недель записывать значения напряжения в различное время суток, или воспользоваться специальными приборами, которые записывают все основные параметры сети автоматически. (Кстати, такие приборы сдаются нашей фирмой в аренду на время проведения обследования). Учтите также, что отклонения в сети могут быть связаны и с сезонностью. Следует иметь в виду, что проведенные замеры действительны только при том конкретном подключении ваших электроприборов, при котором производятся замеры.

Есть еще небольшой нюанс: стабилизаторы имеют два диапазона входного напряжения:

  • рабочий — когда входное напряжение находится в пределах, при которых на выходе обеспечивается заявленная точность стабилизации, например 220 В ±5%:
  • предельный — когда стабилизатор выдаёт напряжение в нагрузку, но оно отличается от номинального в большую или меньшую стороны до 15-18%). При напряжении на входе, выходящем за рамки предельного, он отключает электроприборы, при этом оставаясь подключенным к электросети для контроля с возможностью подключения нагрузок при возвращении питающей сети в рабочий (предельный) диапазон напряжений.

Точность стабилизации или диапазон выходного напряжения

Выбранный вами стабилизатор должен обеспечивать выходное напряжение с точностью не хуже, чем требование к параметрам электросети подключаемой к нему нагрузки, например: 220 В ±5%, указанного в сопроводительной документации или на её шильдике. Если требования к сети у электроприборов различные, то нужно брать за основу самый узкий диапазон питающего напряжения, или разделить потребителей на группы и подключить их к разным стабилизаторам с соответствующей точностью стабилизации.

Другие параметры стабилизатора, важные для выбора

Стабильность выходной мощности. Должна обеспечиваться во всём рабочем диапазоне входного напряжения. В противном случае при пониженном входном напряжении стабилизатор будет отдавать в нагрузку лишь 50-70% от полной мощности. Этим «грешат» все дешёвые импортные и отечественные модели.

Перегрузочная способность. Чем большую перегрузку может выдержать стабилизатор напряжения, тем меньший запас по мощности можно учитывать при определении суммарной мощности электроприборов, имеющих высокие пусковые токи (например, электродвигатель погружного насоса, холодильника и т.п.).

Наличие защиты от перегрузки и короткого замыкания на выходе. В случае значительной перегрузки, когда потребляемая мощность на 5-50% превышает номинальную в течение продолжительного периода времени (от 0,1 сек. до 1 мин. или немного более), сработает система защиты (время её срабатывания зависит от величины перегрузки), которая отключит стабилизатор напряжения и тем самым предотвратит его выход из строя. Он может снова самостоятельно включиться через 10 сек. при наличии функции однократного повторного включения. Если перегрузка при повторном включении отсутствует, то устройство продолжает штатно работать. При отключении стабилизатора из-за короткого замыкания в нагрузке, перед его повторным включением необходимо обязательно предварительно выявить и устранить причину короткого замыкания.

Система контроля выходного напряжения. Если стабилизатор выйдет из строя или входное напряжение резко скачком увеличится, то такая система (выходной контактор) отключит от него электроприборы и предотвратит их выход из строя.

Возможность регулировки уставки выходного напряжения. Наличие такой функции в диапазоне 210-230 В очень важно в стабилизаторе напряжения, например:

  • электропитание приборов, рассчитанных на западные стандарты сети в 230 В;
  • электропитание ламп накаливания «щадящим» напряжением в 210 В, что значительно продляет срок их службы, световой же поток останется в пределах, заявленных производителем.

Автоматическое включение. Т.к. стабилизатор автоматически отключает нагрузку в случае выхода входного напряжения за предельные значения, то он должен автоматически и подключать её, если напряжение на входе вернулось в рабочий диапазон, иначе вам придётся следить за восстановлением сети и включать его вручную.

Наличие на входе и выходе фильтров подавления импульсных помех. Это полезная функция в стабилизаторах напряжения, с её помощью он защитит электроприборы от помех в радиочастотном диапазоне.

Заключение

В заключение необходимо отметить, что проблемы с некачественным электропитанием могут возникать и по совершенно неожиданным причинам, например: неправильное соединение различных типов проводки (алюминий-медь), некачественная электропроводка, плохое качество контактов и многое другое.

При неправильной электропроводке внутри объекта (дома, офиса и т.д.) возникает взаимное влияние подключенных нагрузок различного класса друг на друга. Например, стабилизатор выдает заявленное стабилизированное напряжение, а глубинный насос, кондиционер, станок, электросварка и т.д. вызывают сильные силовые возмущения и наводки, вследствие чего чувствительные к качеству электропитания электроприборы перестают получать «чистое» синусоидальное напряжение. Для исключения таких случаев наши специалисты проведут анализ ситуации и предложат пути решения.

Поэтому для окончательного выбора стабилизатора напряжения мы настоятельно советуем вам проконсультироваться у профессионального электрика или специалистов нашей фирмы.

Посмотрите нашу ФОТОГАЛЕРЕЮ
установленных стабилизаторов напряжения!

Источник

Выбираем стабилизатор напряжения для дачи: виды, особенности и характеристики

Понятие дача у большинства ассоциируется с небольшим, достаточно скромным домом и участком с грядками и фруктовыми деревьями. Часто такие дома входят в небольшие товарищества и строятся в загородной местности, где, как правило, невысокое качество напряжения сети.

Вместе с тем, в доме имеется определённое количество бытовой техники, которая должна работать надёжно и без перебоев. И именно в таких случаях очень часто бывает необходим хороший стабилизатор напряжения 220В для дачи.

Однофазный стабилизатор для дачи

Стабилизатор напряжения — это устройство, предназначенное для нормализации напряжения сети при её отклонениях от номинала. Этот прибор так же предохраняет подключенные потребители от выхода из строя при критических бросках напряжения. Для этого в стабилизаторе предусмотрена многоуровневая система защиты.

На даче у многих имеется техника, необходимая для комфортного проживания. Это может быть телевизор, холодильник, персональный компьютер, а если дача используется в холодное время года, то и котёл отопления.

На даче может иметься система полива растений и другая садовая техника, работающая от электричества. Все эти приборы могут корректно работать при напряжении сети 220В ± 10%. Именно такие параметры и обеспечивает качественный однофазный стабилизатор напряжения.

Типы стабилизаторов

В настоящее время используются четыре типа стабилизаторов:

  • Релейные стабилизаторы;
  • Электромеханические приборы;
  • Электронные устройства;
  • Инверторные аппараты.

Они отличаются принципом выравнивания напряжения, электрическими параметрами и стоимостью. Каждый тип стабилизирующего устройства имеет свои достоинства и недостатки. Стабилизатор напряжения для дачи выбирается исходя из типа нагрузки и требований к параметрам напряжения.

Релейный стабилизатор

Это устройство относится к системам дискретного типа. Стабилизация напряжения сети в нём осуществляется не плавно, а ступенчато. Основным узлом релейного стабилизатора является сетевой трансформатор. Его вторичная обмотка состоит из отдельных секций с отводами, что позволяет переключением этих секций понижать или повышать напряжение сети.

Читайте также:  Конструктивные особенности реле напряжения

Переключение секций осуществляется электромагнитными реле. Плата управления постоянно контролирует напряжение сети и при его отклонении даёт команду на реле увеличить или уменьшить величину напряжения. Это происходит за счёт коммутации секций вторичной обмотки силового трансформатора.

Стабилизатор релейного типа имеет следующие преимущества:

  • Высокая скорость коррекции сети;
  • Большой допуск входного напряжения;
  • Низкая стоимость.

Время срабатывания электромагнитных реле обычно не превышает 20-30 мс, что позволяет стабилизатору оперативно реагировать на изменения напряжения сети. Трансформаторная схема с катушкой вольтодобавки допускает широкий диапазон входного напряжения, поэтому некоторые модели релейных устройств могут «вытягивать» сеть начиная со 100-120В. Цены на такие приборы самые низкие среди стабилизирующих устройств.

Релейный стабилизатор имеет и некоторые недостатки:

  • Ограничение по мощности;
  • Низкая надёжность;
  • Дискретная установка напряжения;
  • Щелчки реле при работе.

Контакты реле, переключающие большие токи могут обгорать, что приводит к их разрушению, поэтому для мощных нагрузок следует использовать другие стабилизирующие устройства. Применение в схеме стабилизатора механических элементов так же ограничивает срок службы устройства. Релейный стабилизатор обладает невысокой точностью установки напряжения. Это вызвано тем, что напряжение изменяется не плавно, а ступенями.

Если напряжение сети изменяется достаточно часто, то реле будут постоянно издавать щелчки при срабатывании. Но, несмотря на недостатки, по многочисленным отзывам и по соотношению цена/качество, лучший стабилизатор напряжения для дачи — это релейное устройство с большим диапазоном напряжения на входе.

Электродинамический (сервоприводный) стабилизатор

Это устройство по принципу нормализации напряжения похоже на лабораторный автотрансформатор, в котором можно изменять напряжение на выходе от «0» до «240» вольт вращением ручки. В электромеханическом стабилизаторе этот принцип сохранён.

Перемещение контакта осуществляется с помощью серводвигателя, который получает сигналы с платы управления и поворачивает графитовую щётку на определённый угол. При этом контакт движется по обмотке трансформатора и изменяет величину напряжения на выходе в плюс или минус. Конечно, диапазон регулировки ограничен параметрами требуемого напряжения.

Преимущества электродинамического стабилизатора:

  • Точность установки напряжения;
  • Плавная регулировка;
  • Отсутствие искажения синусоиды;
  • Возможность работы с большими нагрузками.

Благодаря серводвигателю и скользящему контакту, изменение напряжения осуществляется плавно, без обрыва фазы и с большой точностью. С катушки вольтодобавки снимается напряжение чистой синусоидальной формы, что позволяет использовать электромеханические стабилизаторы для питания циркуляционных насосов системы отопления. Эти устройства практически не имеют ограничения по мощности нагрузки и могут использоваться с нагрузками от 500 кВт и выше, поэтому часто используются в качестве промышленных стабилизаторов.

Недостатки сервоприводного стабилизатора:

  • Большое время нормализации напряжения;
  • Возможная пожароопасность;
  • Необходимость профилактического обслуживания;
  • Шум от работы электромотора.

Поскольку сервоприводу требуется определённое время, чтобы переместить контакт по обмотке трансформатора, скорость нормализации напряжения у этих устройств самая низкая. При частых перемещениях контактная щётка разрушается и графитовая пыль, образующаяся при этом, может загореться и вызвать пожар.

Конструкция сервопривода требует регулярного осмотра и выполнения регламентных работ. Звук работающего электродвигателя так же считается серьёзным недостатком данного типа устройств.

Электронный стабилизатор

В схеме этого устройства полностью отсутствуют какие-либо механические или подвижные детали. Схема электронного стабилизатора соответствует схеме релейного прибора, но электромеханические реле заменены на полупроводниковые вентили, выполненные на тиристорах или симисторах. Полупроводниковые стабилизаторы стоят дороже релейных и сервоприводных моделей, но при этом обладают определёнными достоинствами:

  • Высокая скорость срабатывания;
  • Надёжность и долговечность;
  • Большой диапазон напряжения на входе;
  • Возможность работы при низкой температуре;
  • Полное отсутствие шума.

Тиристорные стабилизаторы имеют минимальное время срабатывания среди аналогичных устройств другого типа. Обычно оно не превышает 4-6 мс, поэтому скорость выравнивания у этих стабилизаторов самая большая. Время работы полупроводниковых приборов практически не ограничено, и может составлять до миллиарда переключений. Прибор допускает большой разброс напряжения на входе, что позволяет ему уверенно работать в самых неблагоприятных условиях.

Среди всех типов стабилизирующих устройств, только электронный стабилизатор может работать при температуре от -40 до +50°C. Прибор не издаёт никаких звуков, а установленный для охлаждения кулер работает совершенно бесшумно.

Устройство имеет ряд недостатков:

  • Мощность нагрузки ограничена;
  • Напряжение на выходе может иметь ступенчатую форму;
  • Дискретная установка.

Мощность потребителей ограничивается максимально допустимым током, который могут коммутировать полупроводниковые приборы. Модели низкого ценового диапазона обычно выдают на выходе ступеньку, трапецию или меандр, что не допустимо, при подключении реактивной нагрузки индуктивного типа (асинхронные электродвигатели), поэтому их использование с электродвигателями нежелательно. Плавная регулировка отсутствует по аналогии с релейными стабилизаторами.

Выбор стабилизатора

Какой стабилизатор напряжения 220В для дачи выбрать, зависит от целого ряда требований. Прежде всего, рассматриваются характеристики самого стабилизатора:

  • Количество фаз;
  • Мощность устройства;
  • Скорость коррекции;
  • Точность нормализации;
  • Входной диапазон;
  • Форма выходного сигнала
  • Рабочий диапазон температур.

В сельской местности и дачных посёлках, обычно подключена однофазная электрическая сеть. Требуемая мощность стабилизатора определяется общей мощностью всех потребителей плюс запас 25-30%. К скорости коррекции и кратковременному обрыву фазы могут быть критичны некоторые бытовые устройства, такие как автоматика газовых котлов и персональные компьютеры.

В первом случае это может вызвать включение режима «Ошибка» и остановку котла, при этом его самостоятельный перезапуск крайне сложен, а во втором случае – перезагрузка компьютера с потерей всех не сохранённых данных.

Точность нормализации напряжения не играет большой роли, поскольку отечественный стандарт допускает отклонение напряжения сети на величину ± 10% от номинала, а даже самые недорогие стабилизаторы имеют этот параметр равным 8-9%.

Современные устройства для стабилизации сети могут работать при напряжениях на входе, варьирующихся от 110-120 В до 265-280В. У разных типов устройств имеются отклонения, но они как правило, небольшие. Если стабилизатор будет использоваться для работы с электродвигателями, важнейшим фактором будет наличие гладкой синусоиды, так как искажённая форма напряжения вызовет перегрев мотора и его отказ. В документации на стабилизатор всегда указывается допустимая температура, при которой устройство можно эксплуатировать.

Расчёт мощности стабилизатора

Чтобы не ошибиться при определении требуемой мощности стабилизатора нужно знать, как её правильно подсчитать. Осветительные лампы, нагревательные приборы, утюг, паяльник и электрические плиты, то есть все устройства без электромоторов, относятся к активной нагрузке. Их мощность указывается в ваттах и её нужно просто суммировать.

К реактивной нагрузке относится вся бытовая техника, снабжённая электродвигателями. Это холодильник, посудомоечная машина, стиральная машина, фен, электроинструмент, насос для подачи воды и насос системы отопления.

В документах может быть указана мощность в ваттах и дополнительный коэффициент косинус фи (Cos ϕ). Для определения полной мощности нужно мощность в ваттах разделить на косинус фи. Если он в паспорте не указан, берётся коэффициент 0,7 ( Р/0,7). Каждое устройство с электродвигателем в момент пуска потребляет ток, превышающий номинальный примерно в три раза, поэтому полученную мощность нужно умножить на 3. Полная мощность подсчитывается отдельно для каждой нагрузки и затем суммируется.

Стабилизатор «Энергия»

Стабилизатор напряжения 220В для дачи «Энергия» Voltron РСН 10 000 представляет собой мощный источник питания, предназначенный для работы с нагрузками до 10 кВт. Он выполнен по релейной схеме и имеет 7 ступеней регулирования. Стабилизатор обеспечивает на выходе практически чистую синусоиду и может работать в диапазоне напряжения на входе от 105 до 265В.

Уровни в 95 и 280 вольт вызывают срабатывание схемы защиты. Устройство выдаёт на выходе 220 В ± 10% при скорости переключения реле не более 10 мс. Стабилизатор имеет функцию «Байпас» и задержку времени включения 6 или 180 секунд. Максимальный ток нагрузки равен 45 А.

Источник