1. Назначение стабилизаторов переменного напряжения.
Стабилизатор напряжения переменного напряжения предназначен для обеспечения качественного электропитания переменным током разнонаправленных потребителей электроэнергии в условиях меньших или больших по значению отклонений напряжения центральной электрической сети от номинального значения.
Стабилизаторы напряжения переменного напряжения имеют различные принципы действия, степень защиты и другие конструктивные особенности в зависимости от характера нагрузки при питании:
- приборов и устройств бытового назначения;
- систем электроснабжения коттеджей и дачных домов;
-устройств, предназначенных для применения на складах и организациях торговли;
- устройств, предназначенных для применения в медицинских учреждениях и производстве.
Стабилизаторы напряжения переменного напряжения не могут обеспечить непрерывное электропитание потребителей в случае кратковременного прерывания и при отключении центральной электрической сети. В случае если ваша нагрузка не терпит кратковременных прерываний и отключений на неопределенное время необходимо использовать источники бесперебойного электропитания.
2. Типы стабилизаторов переменного напряжения.
Основное отличие стабилизаторов напряжения - различные принципы действия.
2.1. Параметрические стабилизаторы напряжения - устройства, в которых стабилизация осуществляется за счет использования свойств нелинейных элементов: насыщенных дросселей, нелинейных конденсаторов, карборундовых резисторов и др.
В практической области наибольшее распространение получили феррорезонансные стабилизаторы, использующие нелинейные свойства насыщенного дросселя.
2.1.1.
Феррорезонансные стабилизаторы напряжения построены на основе использования эффекта феррорезонанса напряжения в контуре трансформатор - конденсатор, обеспечивающего непрерывное регулирование выходного напряжения в определенных пределах изменения нагрузки. В настоящее время находят ограниченное применение из-за ряда недостатков.
Достоинства:
- высокое быстродействие;
- большой ресурс работы;
- гальваническая развязка.
|
Недостатки:
- высокий уровень шумов;
- искажение формы входного напряжения;
- недопустимость работы в режимах холостого хода и при перегрузках;
- зависимость выходного напряжения от частоты питающей сети;
- низкое значение КПД;
- высокая стоимость. |
2.2. Компенсационные стабилизаторы напряжения - устройства, в которых стабилизация осуществляется за счет воздействия изменения выходного напряжения на регулирующий орган через цепь обратной связи. Представляют собой замкнутые системы автоматического регулирования (из-за чего их иногда называют регуляторами напряжения), где ток через регулирующий орган проходит непрерывно или импульсно. Для широкого применения наибольшее распространение получили электромеханические (сервоприводные, электродинамические) стабилизаторы напряжения, ступенчатые корректоры напряжения (дискретные, ключевые стабилизаторы) и инверторные (технология двойного преобразования энергии).
2.2.1
Электромеханические стабилизаторы напряжения представляют собой следящую систему с использованием электродвигателя, автотрансформатора и системы управления двигателем. Такие стабилизаторы позволяют непрерывно и плавно регулировать выходное напряжение без искажения синусоидальной формы. Основным недостатком стабилизаторов этого типа является ограниченный ресурс службы из-за наличия открытых подвижных частей в регулирующем механизме (графитные щетки, ролики, направляющие) и их быстром износе, поэтому существуют требования по проведению периодических регламентных работ не менее 2-х раз в год с целью очистки или замены трущихся элементов. Не рекомендуется использовать где входное напряжение часто изменяется скачкообразно.
Достоинства:
- высокая точность регулировки;
- широкий диапазон регулировки;
- плавность регулировки;
- отсутствие помех;
- высокая перегрузочная способность;
- возможность работы при холостом ходе;
- низкая стоимость. |
Недостатки:
- низкое быстродействие;
- ограниченный ресурс службы;
- наличие требования по проведению периодических регламентных работ;
- наличие быстро изнашиваемых деталей. |
2.2.2.
Ступенчатые стабилизаторы напряжения – устройства, принцип стабилизации которых основан на автоматическом переключении секций автотрансформатора или обмоток трансформатора с помощью силовых ключей (реле, тиристоров, симисторов). В настоящее время на рынке стабилизаторов невысокой мощности самый рапостранённый класс. Основным недостатком стабилизаторов этого типа является невысокая точность стабилизации, наличие времени переключения и у стабилизаторов релейного типа наличие электромеханических реле, которые в процессе эксплуатации механически изнашиваются, подгарают и залипают контактные пары. Не рекомендуют использовать для питания нагрузки, которые имеют в своей конструкции электродвигатель.
Достоинства:
- относительно невысокая стоимость;
- широкий диапазон по входному напряжению;
- возможность работы при холостом ходе;
- высокое быстродействие;
- широкий диапазон рабочих температур (от -40 до +400С);
- малые габаритные размеры;
- низкий уровень шума
|
Недостатки:
- невысокая точность стабилизации;
- ступенчатая регулировка;
- искажает синусоиду выходного напряжения в момент переключения;
- наличие электромеханических реле у стабилизаторов релейного типа. |
2.2.3.
Инверторные стабилизаторы напряжения – полностью электронные устройства, принцип стабилизации которых основан на двойном преобразовании энергии, реализованной за счет использования IGBT – транзисторов (биполярный транзистор с изолированным затвором) и цифровых микроконтроллеров. В настоящее время на рынке этот класс стабилизаторов является самым точным и имеет широкий спектр возможности для защиты различного типа нагрузок.
Достоинства:
- широкий диапазон по входному напряжению;
- возможность работы при холостом ходе;
- высокое быстродействие;
- стабильность и высокая точность выходного напряжения;
- фильтрация помех на входе и выходе;
- самый высокий КПД;
- малые габаритные размеры;
- низкий вес;
- низкий уровень шума. |
Недостатки:
- высокая стоимость;
- высокие требования к окружающей среде (влажность не более 95% и низкая запыленность) |
3. Выбор стабилизаторов переменного напряжения.
Прежде чем приобрести стабилизатор напряжения, необходимо выяснить следующее:
3.1. Какой тип сети переменного напряжения вы используете – однофазную 220В или
трехфазную 380В.
3.2. Для выбора рабочего диапазона напряжения и типа по принципу действия стабилизатора напряжения необходимо выяснить, какой причиной является необходимость применения устройства - повышенное, пониженное или скачкообразно изменяющееся напряжение в сети питания.
3.3. Какова мощность потребляемых приборов и устройств - необходимо посчитать
суммарную мощность потребителей. Для этого необходимо считать данные по мощности с паспортов, инструкций по эксплуатации или с бирок на корпусах потребителей. К полученной суммарной мощности рекомендуется добавить 20-30% для запаса мощности стабилизатора на случай возможного увеличения количества потребителей или для таких устройств, которые в момент запуска потребляют ток, превосходящий паспортные данные в несколько раз (кондиционеры, стиральные машины, система вентиляции, насосы, пылесосы, лифты и другие агрегаты которые имеют в своей конструкции электродвигатель).
3.4. Дополнительная безопасность - хорошо, если стабилизатор напряжения, который вы решили выбрать, оснащен системой автоматического отключения при коротком замыкании, перегреве либо перегрузке. Также не помешает наличие дисплея или измерительных приборов, на котором будет отображать вольтаж, потребляемый ток и световая индикация вероятных ошибок в работе устройства.
