Типы стабилизаторов напряжения: достоинства и недостатки каждого вида

Рассмотрены различные типы стабилизаторов напряжения бытовой сети с акцентами на достоинствах и недостатках. Даны советы по выбору.

Больше количество аппаратуры, используемой в быту и промышленности, предъявляют высокие требования к качеству подаваемой энергии. Главный параметр напряжения питания — величина. Отклонение параметра за допустимые пределы приводит к выходу аппаратуры из строя или неправильной работе. Существует специальный класс устройств, предназначенных для приведения параметров сети к допустимым пределам.

Что такое стабилизатор напряжения

Типы стабилизаторов напряжения: достоинства и недостатки каждого видаОсновное предназначение – поддержание значения выходного напряжения в заданных пределах вне зависимости от величины входного и тока нагрузки. Разумеется, что подобное устройство работоспособно при определенных пределах изменения питающего напряжения и мощности потребителей. Расширение допустимого диапазона усложняет конструкцию и увеличивает стоимость.

Конструктивные особенности

Стабилизаторы постоянного тока реализуются просто. Главная проблема заключается при стабилизации напряжения переменного тока. Поскольку большинство элементов радиоэлектроники рассчитано для работы в цепях постоянного тока, для переменного разработаны специальные схемотехнические решения.

Как поступить – поставить один стабилизатор на всех потребителей, или на каждый отдельно?

При нестабильности питающего напряжения или при наличии аппаратуры с особыми требованиями, встает необходимость в использовании устройств стабилизации.

Наилучший вариант, с точки зрения технической эффективности — установка прибора на вводе питающей сети. Таким образом, при подключении потребителей на любом участке, вопрос о стабильности не поднимается.

Типы стабилизаторов напряжения: достоинства и недостатки каждого вида

  • При наличии большого количества потребителей растут требования по допустимой мощности нагрузки, поэтому здесь имеет смысл установка стабилизаторов на отдельные, особо требовательные цепи.
  • Высокотехнологичная аппаратура отличается чувствительностью к стабильности питающей сети, поэтому в данных цепях стабилизаторы наиболее уместны.
  • Цепи освещения, отопления или другие, где в большинстве присутствуют потребители активной мощности, не столь категоричны к качеству питающего напряжения.

Какие типы стабилизаторов подходят для дома

Для кваиры пригоден стабилизатор любого типа. Бытовые потребители характеризуются высокими значениями потребляемой мощности, соответственно, стабилизатор должен иметь необходимый запас. Также не последнюю роль играет стоимость.

Какие лучше использовать в офисе

Типы стабилизаторов напряжения: достоинства и недостатки каждого видаОфисная техника отличается повышенными требованиями к надежности и стабильности питания. Оргтехника чувствительна к перепадам напряжения, поэтому, учитывая не слишком высокую потребляемую мощность устройств, наилучшим выбором будет использование инверторного стабилизатора.

Какой выбрать бытовой стабилизатор – трехфазный 380В или однофазный 220В (симисторный или тиристорный)?

При наличии трехфазного питания требуется установка соответствующего прибора. Сложность стабилизации одновременно трех фаз ограничивает тип функционального исполнения.

Данные устройства основаны на релейном или тиристорном переключении обмоток трансформатора.

Спор о том, какой лучше, тиристорный или симисторный, бессмыслен, поскольку симистор разновидность тиристора и в работе между ними нет абсолютно никакой разницы.

Разновидности стабилизаторов напряжения

На рынке разнообразие технических решений для стабилизации напряжения. Различие заключается в принципах регулирования, точности и быстродействии. Каждый может подобрать прибор под свои требования.

Электромеханические стабилизаторы напряжения

У электромагнитных приборов в основе регулируемый автотрансформатор, выполненный на тороидальном сердечнике. Верхняя часть провода обмотки очищена от изоляции. Передвигая ползунок с электродами по очищенной части обмотки получают различный коэффициент трансформации. Для перемещения ползунка используется сервопривод на основе шагового двигателя.

Типы стабилизаторов напряжения: достоинства и недостатки каждого видаЭлектронная схема управления измеряет выходные параметры и подает команды на сервопривод.

Электромеханические отличаются точностью регулирования. Выходное напряжение соответствует требованиям нормативов.

Недостатком является низкая скорость регулирования. При больших отклонениях входного напряжения скорость стабилизации занимает несколько секунд.

Электронные стабилизаторы напряжения

Электронные также используют автотрансформатор. Регулировка выходного напряжения производится коммутацией части обмоток. Для коммутации применяются реле или тиристоры, управляемые электронной схемой.

Типы стабилизаторов напряжения: достоинства и недостатки каждого видаСкорость переключения бывает очень высокой и ограничивается только скоростью переключения реле или тиристоров, составляя единицы и доли миллисекунд.

Недостаток — ступенчатая регулировка выходного напряжения. Распространена величина «ступеньки» 5В. Снижение данной величины связано с резким усложнением конструкции.

При работе с мощной нагрузкой возможно обгорание контактов реле, что иногда приводит к аварийному отключению устройства из-за резкого выхода параметров напряжения за допустимые значения.

Ферромагнитные стабилизаторы напряжения

Данные устройства также отличаются быстродействием, с простой конструкцией. Сейчас феррорезонансные стабилизаторы не используются, из-за многих минусов:

  • искажение выходного сигнала;
  • сильные электромагнитные помехи;
  • ограниченный диапазон входного напряжения.

Инверторный

Инверторные устройства часто называют стабилизаторами с двойным преобразованием. Это связано с особенностями конструкции. Состоят из следующих блоков:Типы стабилизаторов напряжения: достоинства и недостатки каждого вида

  • выпрямитель;
  • фильтр;
  • транзисторные ключи;
  • выходной трансформатор;
  • блок управления.

Поскольку для преобразования используется выпрямленное напряжение, то импульсные устройства отличаются широким диапазоном стабилизации, быстродействием и точностью установки выходных параметров.

Комбинированный

Комбинированные, гибридные приборы, применяются при больших отклонениях входного диапазона. Основой является электромеханический стабилизатор, а релейная часть осуществляет дополнительную коммутацию обмоток автотрансформатора.

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

Типы стабилизаторов напряжения: достоинства и недостатки каждого видаСуществует 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.

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.Типы стабилизаторов напряжения: достоинства и недостатки каждого вида

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.

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

Типы стабилизаторов напряжения: достоинства и недостатки каждого видаТочность 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.

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.

Дополнительные функции и опции

Часто устройства оснащаются дополнительными функциями. Они повышают надежность и удобство эксплуатации.

Вольтметр и амперметр

Типы стабилизаторов напряжения: достоинства и недостатки каждого видаВольтметр — необходимое дополнительное устройство. По показаниям вольтметра судят о состоянии входного и выходного напряжений.

Реже встречается амперметр. При его наличии контролируется текущий ток нагрузки.

Возможность переключения задержки появления напряжения на выходе

Выдержка времени на подачу выходного напряжения повышает надежность работы, поскольку аварийные скачки напряжения, вызывающие срабатывание защиты, часто бывают многократными в течении короткого промежутка времени.

Такие скачки можно наблюдать во время ветра или грозы.

Режим «Байпас»

Режим «Байпас» или «Обход» служит для временного исключения стабилизатора из цепи. В таком случае входное напряжение сети поступает непосредственно на выход, минуя цепи стабилизации.

Вентилятор принудительного охлаждения

Устройства повышенной мощности содержат в конструкции элементы, которые нагреваются во время работы. В тиристорных устройствах это тиристоры, в инверторных – элементы входного выпрямителя и выходные ключи. Также нагреваются обмотки трансформатора.

С целью отвода излишнего тепла, стабилизаторы комплектуются вентиляторами обдува, которые создают поток воздуха внутри корпуса устройства.

Особенности установки и подключения

Стабилизаторы подключают в сеть питания в разрыв линии. При использовании устройства для стабилизации сети, его устанавливают после электросчетчика, а выход стабилизатора подключают к автоматам защиты.

Читайте также:  Какие есть способы избавления от повышенного напряжения в сети?

Когда стабилизаторы устанавливают на несколько цепей, то ставят уже после автоматов защиты соответствующих цепей.

Можно устанавливать стабилизаторы непосредственно возле потребителей.

Распространённые ошибки покупателей

Распространенной ошибкой при выборе является неправильное определение мощности. Часто встречаются ситуации, когда устанавливаемое устройство не в состоянии выдерживать ток нагрузки.

Устройства недобросовестных производителей в технических характеристиках имеют завышенные показатели мощности с целью увеличения спроса. Выбор устройства, установка, выполняются специалистами, имеющими необходимую квалификацию.

Источник: https://elektrika.expert/jelektrooborudovanie-i-bezopasnost/stabilizatory-naprjazhenija.html

Какие типы и виды стабилизаторов напряжения для дома существуют?

Сейчас проблема с низким напряжением в сети набирает обороты. Её возможно решить с помощью стабилизатора напряжения, который защитит всю технику от поломок. Для того, чтобы определиться с выбором оборудования, нужно ознакомиться с их разновидностями, принципами работы каждого, а также с их преимуществами и недостатками.

Основные типы и виды стабилизаторов напряжения

Релейные

Типы стабилизаторов напряжения: достоинства и недостатки каждого вида

Второе наименование приборов – ступенчатые. Данный вид является самым покупаемым для использования дома и на даче. Объясняется это невысокой ценой стабилизатора и его высокой точностью регулирования. Релейные стабилизаторы работают по следующему принципу: на трансформаторе переключаются обмотки с помощью силового реле, который срабатывает автоматически. Датчик следит за состоянием сети. Если напряжение выходит за допустимые нормы, реле регулируют его. Регулировка происходит при переключении обмоток с одной на другую, напряжение которой максимально приближено к первой.

Релейные стабилизаторы предназначены для защиты следующих устройств:

  • бытовые электроприборы;
  • осветительные приборы (за исключением светодиоидных);
  • лабораторного и медицинского оборудования;
  • системы навигаций;
  • системы зарядки;
  • компьютерные и коммуникационные сети.

Преимущества релейных трансформаторов:

  • компактность;
  • широкий диапазон параметров тока на входе и рабочей температуры (может работать в пределах от -40 до +40 градусов);
  • небольшая цена;
  • длительный срок службы (способен работать до 10 лет).

Отметим и недостатки релейных трансформаторов:

  • характер переключения ступенчатый;
  • в сравннии с другими типами стабилизаторов слабая способность к нагрузке рабочих контактов реле;
  • высокий аккустический шум;
  • форма синусоиды тока нагрузки при высоком входном напряжении сильно искажается – это происходит по причине магнитного насыщения сердечника.

Типы стабилизаторов напряжения: достоинства и недостатки каждого вида

Электронные – симисторные и тиристорные

По структуре данные устройства схожи с электромагнитными реле. Но в этом случае для ступенчатых переключений обмоток автотрансформатора используются полупроводниковые изделия.

Существует несколько видов подобных электронных схем, каждая из которых отвечает за автоматическое переключение коэффициента трансформации.

Сейчас производятся устройства, в которых за ступенчатое регулирование отвечают симисторы и тиристоры.

Тиристор – это полупроводниковая система, в которой существует глубокая положительная обратная связь. Она обеспечивает быстрое переключение во время работы в ключевом режиме.

Типы стабилизаторов напряжения: достоинства и недостатки каждого вида

Симистор представляет собой два объединенных тиристора, в которых присутствуют управляющие электроды. Они включаются в общую систему встречно-параллельно. Трансформаторы симисторного типа отличаются высоким КПД, это объясняется возможностью пропускания тока в двух направлениях.

Однако чаще приобретают устройства тиристорного типа, поскольку они выполнены по упрощенной схеме. Значит, и обслуживать такой стабилизатор будет проще.

Электронные трансформаторы используются для защиты следующих устройств:

  • видео- и аудиотехника;
  • системы кондиционирования и холодильные устройства;
  • компьюетры и их комплектующие;
  • кухонные электроприборы;
  • стиральные машины;
  • система “теплый пол”.

Типы стабилизаторов напряжения: достоинства и недостатки каждого вида

Главные достоинства:

  • высокий коэффициент стабилизации;
  • быстрая регулировка перепадов;
  • удобные параметры;
  • высокие показатели надежности;
  • низкое потребление энергии;
  • защита от внешних помех;
  • работа при температуре в помещении до -40 градусов.

Недостатки электронных стабилизаторов:

  • высокая цена;
  • высокая стоимость ремонта;
  • не подходит для работы с реактивной нагрузкой.

Сервоприводные (электромеханические)

Электромеханические трансформаторы решают одну из главных проблем устройств с механическми реле, которые могут обеспечить только ступенчатый вид регулировки выходного напряжения.

Механизм работы сервоприводных стабилизаторов заключается в изменении коэффициента трансформации. Это происходит за счет щетки, которая соединена с электродом выходных клемм.

Дополнительный электродвигатель помогает щетке перемещаться по вторичной обмотке.

Типы стабилизаторов напряжения: достоинства и недостатки каждого вида

Основные преимущества:

  • невысокая стоимость;
  • небольшие размеры;
  • широкий диапазон регулировки напряжения;
  • плавный процесс регулировки;
  • устойчивость к краткосрочным перегрузкам;
  • высокий уровень КПД.

Недостатки:

  • устройство работает шумно, особенно это заметно в ночное время суток;
  • срабатывает не моментально;
  • присутствуют движущиеся детали, которые ломаются чаще статичных;
  • необходимость в регулярном обслуживании;
  • возможность работы при температуре не ниже 5 градусов;
  • чувствительность к попаданию пыли вовнутрь устройства.

Феррорезонансные

Главная особенность подобных трансформаторов – в устройстве применяются обмотки, которые надеваются на магнитопроводы различного поперечного сечения. Феррорезонансные стабилизаторы характеризуются точностью регулировки напряжения.

Источник: https://odinelectric.ru/equipment/kakie-tipy-stabilizatorov-dlya-doma-sushestvuyut

Типы стабилизаторов напряжения

Активное использование электроприборов во всех сферах деятельности делает актуальной проблему обеспечения качества потребляемой электроэнергии.

Существующие особо ответственные потребители, сети с пониженным напряжением требуют автоматического поддержания уровня питающего напряжения в строго определенных границах.

Типы стабилизаторов напряжения: достоинства и недостатки каждого вида

Проблему качества поставляемой электроэнергии, соблюдение необходимых параметров выходного напряжения эффективнее всего, по сравнению с другими средствами, могут решить сетевые стабилизаторы.

Примененные технические решения позволяют классифицировать стабилизаторы по основным типам:

  • — релейные;
  • — симисторные;
  • — сервоприводные (электромеханические);
  • — феррорезонансные.

Каждый из них имеет свои достоинства и недостатки. При подборе стабилизатора надо учитывать их основные характеристики – важны скорость реакции на колебания напряжения на входе, возможность плавного изменения или ступенчатая регулировка напряжения на входе, расчетный срок эксплуатации до возможного отказа, и естественно, стоимость оборудования.

Релейные стабилизаторы

Включают в себя автотрансформатор и силовые реле. В принцип действия заложена ступенчатая регулировка напряжения подключением определенного отвода от автотрансформатора.

Электронная схема управляет силовыми реле, которые автоматически переключают обмотки автотрансформатора.

Этот тип стабилизаторов не способен обеспечить высокой точности регулирования выходного напряжения. Повысить уровень качества стабилизации возможно только за счет усложнения конструкции автотрансформатора, но соответственно вырастет и цена оборудования.

Данный тип стабилизаторов целесообразно использовать с приборами малой мощности.

Симисторные стабилизаторы

Симисторные стабилизаторы — электронные, принцип их работы – регулировка по релейному типу. Обмотки автотрансформатора коммутируются (переключаются) электронными ключами (симисторами или тиристорами).

Типы стабилизаторов напряжения: достоинства и недостатки каждого вида

В результате исключения механических реле повышаются скорость переключения, надежность, аппаратура работает бесшумно. Но используемый алгоритм ступенчатой регулировки не дает высокой точности. Стоимость по сравнению с релейными аналогами выше почти в 3 раза.

Сервоприводные стабилизаторы

Обеспечивают плавную регулировку выходного напряжения по принципу работы реостата. В конструкцию включен электропривод, передвигающий подвижные контакты в виде ролика или щетки электродвигателя по обмотке автотрансформатора.

При изменении входного напряжения электродвигатель по команде управляющей электроники перемещает контакт в необходимое положение на обмотке, что позволяет изменять напряжение на выходе плавно.

Применение сервоприводных регуляторов напряжения ограничивается сетями без быстрых скачков напряжения.

Феррорезонансные стабилизаторы

Обеспечивают регулировку выходного напряжения непрерывно в определенном диапазоне нагрузок. В них используется эффект феррорезонанса в системе трансформатор-конденсатор.

Применение подобного типа стабилизаторов ограничено из-за ряда нерешенных технических проблем.

Таблица 1. Краткий обзор стабилизаторов напряжения

Типы стабилизаторов напряжения Достоинства Недостатки Цена КПД
Релейные — высокая скорость регулирования. — ступенчатое изменение напряжения;- искажение синусоиды;- низкая точность стабилизации;- ограниченная выходная мощность. $80 ÷ $450 97 — 99 %
Симисторные — низкий уровень шума при работе;- высокая скорость коммутации;- плавная регулировка. — невысокая точность регулирования. $1090 ÷ $2700 96 — 98 %
Сервоприводные — плавная регулировка напряжения;- высокая точность регулирования;- отсутствие искажений синусоиды. — низкая скорость регулирования;- низкая надежность из-за механически движущихся деталей;- низкая скорость реакции. $60 ÷ $940 97 — 99 %
Феррорезонансные — высокое быстродействие;- большой ресурс работы;- высокая надежность;- высокая точность стабилизации. — малый диапазон регулирования;- искажения синусоидальности;- не допускается работа в режиме холостого хода и при перегрузках;- большой вес. $560 ÷ $2400 70 — 80 %

Источник: https://electricvdome.ru/zachita-ot-perenaprjazhenija/tipi-stabilizatorov-napryazhenija.html

Сравнение типов стабилизаторов напряжения | «Энергия»

Типы стабилизаторов напряжения: достоинства и недостатки каждого вида

Существуют разные по принципу действия стабилизаторы напряжения. У каждого из типов есть свои особенности, преимущества и недостатки. Однако всегда потребители задают вопрос: какой стабилизатор выбрать, что лучше?

Дать однозначный ответ не представляется возможным, поэтому оптимальный вариант – правильно выбрать стабилизатор, который будет идеально подходит для ваших нужд и условий использования.

Все стабилизаторы напряжения можно разделить на три группы по способу стабилизации и внутренней «начинке» устройства:

  • электромеханические;
  • электронные или релейные;
  • электромагнитные.

Чтобы выбрать стоящий прибор, следует разобраться во всех тонкостях и особенностях каждого вида.

Электромеханические стабилизаторы напряжения

Что представляет собой электромеханический стабилизатор напряжения? Это вольтодобавочный трансформатор, который имеет автоматическое регулирование с использованием щеточного контакта на сервоприводе, управляемом посредством электромеханического привода автоматически.

Читайте также:  Провод сип: расшифровка, конструкция, виды, технические характеристики

Практически все рабочие параметры стабилизатора зависят от характеристик щеточного узла, а именно одна или две щетки установлены на устройстве, и от вольтодобавочного трансформатора, подающего компенсирующую мощность. От них зависит удобство эксплуатации стабилизатора, скорость обработки данных по перепадам напряжения и т.д.

Модели однофазных электромеханических стабилизаторов, мощность которых составляет 3000 ВА и ниже, являются самыми распространенными и популярными. Такие устройства снабжаются одним щеточным механизмом и одним трансформатором.

С повышением мощности количество щеточных узлов, как правило, не меняется, так как прямопропорционально растет стоимость прибора, поэтому у моделей с мощностью в пределах 5000-10000 ВА добавляется вольтодобавочный трансформатор. Следующая категория мощности имеет уже несколько трансформаторов.

Трехфазные электромеханические стабилизаторы имеет следующую конструкцию: три однофазных устройства, защищенных единой электроникой.

С особенностями электромеханических приборов разобрались, теперь стоит рассказать о преимуществах данного вида стабилизаторов. Главными достоинствами можно считать соотношение цены и качества. Электромеханические стабилизаторы являются самыми дешевыми среди всех видов, однако, несмотря на это они отличаются высокими показателями точности работы и плавностью регулировки напряжения.

Среди прочих достоинств электромеханических стабилизаторов стоит отметить:

  • как правило, у таких моделей широкий диапазон входных напряжений (например, от 130 до 260 В);
  • на выходе напряжение не искажается, поэтому потребители получают его в стабильном и постоянном качестве;
  • высокие показатели возможных перегрузок (в течение нескольких секунд стабилизатор способен выдержать 200% перегрузки напряжения, а этого достаточно для срабатывания прибора и получения стабильного напряжения на выходе);
  • электромеханические стабилизаторы подходят для эксплуатации в промышленных масштабах, благодаря низкой чувствительности к искажениям, частоте, форме тока и напряжения;
  • при нулевой нагрузке устройство работает бесшумно, тем более, если нет перепадов напряжения.

Несмотря на многочисленные достоинства у электромеханических стабилизаторов все же есть недостатки. Во-первых, движущиеся детали, которые не добавляют надежности и стабильности работы прибору. Они первыми выходят из строя, расшатываются.

Во-вторых, относительным недостатком является скользящий контакт, с которым соприкасаются щетки и элементы трансформатора. Его замена будет необходима уже через 3 года (в зависимости от качества напряжения в сети замена может потребоваться через 7 лет).

Также придется заменить сервопривод через 5 или 10 лет, поскольку он подвержен механическому износу.

К недостаткам электромеханических стабилизаторов можно отнести:

  • невозможность работы прибора при температуре ниже -5 градусов;
  • небольшую в сравнении с другими устройствами скорость стабилизации (10-30-40 В/сек, скорость может быть выше у некоторых моделей, если они снабжены двумя щетками);
  • сервопривод срабатывает с характерным шумом.

Электродинамические стабилизаторы напряжения

К электромеханическому типу стабилизаторов можно отнести и электродинамический прибор.

Они разработаны с учетом недостатков электромеханических моделей, например, не имеют графитовой щетки, на ее месте находится специальный ролик – более долговечный элемент. Температура рабочей окружающей среды уже начинается от -15 градусов.

Скорость срабатывания также выше, а способность переносить перегрузки составляет  200%. Несложно догадаться, что и стоят электродинамические стабилизаторы дороже.

Гибридные стабилизаторы напряжения

Отечественный производитель (Энергия) предлагает и комбинированные стабилизаторы, так называемые гибридные. Это устройства 2 в 1, т.е. в процессе работы электромеханического прибора могут подключиться релейные стабилизаторы, которые дополняют прибор и, если механика не справляется, берут работу на себя, защищая потребителей от слишком высокого или слишком низкого напряжения в сети.

Например, при перепадах напряжения в пределах 144-256 В комбинированный стабилизатор будет работать как и обычный электромеханический, но если напряжение опустится ниже 144 В или поднимается выше 256 В, то его берет на себя релейный стабилизатор, так как его диапазон перепадов напряжения от 105 до 280 В. Точность гибридных стабилизаторов от 3 до 10%.

Релейные стабилизаторы напряжения

Релейные стабилизаторы наиболее распространенные приборы из-за их доступной цены. Они также как и электромеханические относятся к автотрансформаторным, но имеют ступенчатое, а не плавное регулирование напряжения, которое работает на силовых реле. Таким образом, перемены напряжения на выходе идут параллельно с напряжением на входе.

Как же переключаются обмотки у данного типа стабилизаторов. Точность стабилизации у прибора составляет 203-237В.

Российский ГОСТ по нормам качества электроэнергии говорить о том, что электроэнергия может в норме находиться в пределах 220 В±10%, т.е. 198-242 В.

Если в сети возникает повышение напряжения, и через стабилизатор проходит, например, 190 В, то на выходе напряжение будет равно 228 В. Это наглядный пример параллельной поддержки напряжения.

Релейный стабилизатор имеет одну особенность: если напряжение повышается до 210 В на входе, то на выходе оно будет равно 230 В, а если оно падает до 210 В, то и на выходе будет 210 В.

Эти примеры говорят о том, что релейные стабилизаторы в силу своих особенностей просто не могут выдавать на выходе точно 220 В в постоянном режиме. Если же вы приобрели прибор, дисплей которого стабильно показывает 220 В, задумайтесь, а хороший ли выбор вы сделали.

Наверняка, стабилизатор очень дешевый, а его дисплей – просто картинка, поэтому он не в состоянии отобразить другие цифры.

Точность работы релейного стабилизатора зависит от количества обмоток трансформатора. Чем их больше, тем точнее прибор выдает напряжение на выходе.

Главным преимуществом релейных устройств является скорость стабилизации. Она действительно на высоте и составляет от 0,1 до 0,15 секунды, хотя производители говорят о 20 мс. Примечательно то, что скорость стабильна вне зависимости от величины скачка.

Другими плюсами релейного стабилизатора являются:

  • прибор имеет небольшие размеры и малый вес;
  • диапазон стабилизации достаточно широк и охватывает большие величины напряжения, например, от 140 до 270-280 В;
  • прибор может выдерживать длительные перегрузки (на 110% больше номинальной, до 200% — время удержания 4 секунды);
  • практически не реагирует на искажения входного напряжения, на его частоту и не искажает сам напряжение на выходе;
  • прибор может эксплуатироваться при разных температурах: от -20 до +40 градусов (на эту возможность влияют характеристики реле, использованного в стабилизаторе);
  • доступная цена в сравнении с другими типами устройств;
  • приборы отличаются бесшумной работой;
  • производители описывают срок службы стабилизаторов – 10 лет, но их долговечность во многом зависит от качества реле.

Недостаток у релейного стабилизатора, пожалуй, один – ступенчатое переключение. Это существенно при использовании данного прибора, например, в квартире. Если напряжение будет выдаваться с точностью в 2% и больше, то переключение обмоток будет заметно в освещении (лампы накаливания и галогенные лампы будут менять освещенность).

Плюс ко всему точность стабилизатора напрямую связана со скоростью стабилизации: чем точнее прибор, тем медленнее он стабилизирует напряжение. Обмоток в трансформаторе много, увеличивается количество ступеней, а значит, их все необходимо пройти, прежде чем отработать падение или взлет напряжения.

Если вы решили приобрести релейный стабилизатор, не забудьте про мощность. Ее запас должен составлять до 30%, поскольку некоторые производители просто завышают номинальную мощность.

Электронные стабилизаторы

Они работают по той же схеме, что и релейные, с разницей в переключении, которое выполняется тиристорами иногда симисторами. В них нет механических деталей, а значит, изнашиваться практически нечему, и производитель может дать большую гарантию на свои устройства.

Преимущества электронных стабилизаторов совпадают с преимуществами релейных, так же как и недостатки. В электронных приборах существует двойная обработка напряжения. Первый каскад проводит его «по-грубому», второй выводит уровень напряжения на необходимую величину.

В одном электронные устройства уступают релейным: перегрузочная способность у них ниже, а помехи в сети влияют на их работу. В целом, конструкция электронных стабилизаторов сложная, в них применяются полупроводниковые элементы, а стоимость выше, чем у других типов приборов.

Электромагнитные стабилизаторы напряжения

Электромагнитный стабилизатор напряжения имеет и другое название – стабилизатор с подмагничиванием трансформатора. Оно объясняет его систему регулирования напряжения. Чтобы на выходе добиться нужного напряжения, в трансформаторе происходит перестройка магнитных потоков. Таким образом, в одном месте прибор подмагничивает потоки, чтобы выдать правильное по величине напряжение.

Конструкция стабилизатора состоит из автотрансформатора, магнитопровода, обмоток, за счет которых происходит смена показателей трансформации. Тиристорный регулятор служит для отслеживания процесса подмагничивания.

У данных приборов также есть и плюсы, и минусы. Среди положительных характеристик следует отметить быструю скорость стабилизации.

Прибор способен реагировать на изменения напряжения со скоростью в 100 В в одну секунду. Работать стабилизатор с подмагничиванием может в диапазоне температур от -40 до +50 градусов.

Читайте также:  Солнечная батарея своими руками: пошаговый мастер-класс

Если в процессе эксплуатации прибор не перегружался, то он будет работать очень долго.

Однако на этом плюсы заканчиваются, а вот минусов у стабилизаторов, действительно, много:

  • входные напряжения очень ограничены (диапазон от 170 до 250 В);
  • больших перегрузок приборы не выдерживают (если даже несколько секунд на прибор будет подаваться напряжение больше на 50%, чем допустимо, стабилизатор выйдет из строя);
  • из-за плавающей стабилизации устройство стоит дороже, чем другие модели;
  • вес электромагнитного стабилизатора больше других видов;
  • при работе прибор практически постоянно гудит, что неудобно для эксплуатации во многих ситуациях;
  • не подходят для защиты чувствительной техники (например, компьютеров), поскольку сильно искажают выходное напряжение и генерируют высокие гармоники, так как сердечник сделан из стали (если в конструкцию встроены специальные фильтры, искажение уменьшится);
  • отклонения частоты в самой электросети также очень сильно влияют на работу стабилизатора;
  • с нагрузкой меньше 20% от номинальной мощности стабилизатор уже не работает, поскольку для подмагничивания сердечника необходима определенная мощность и ток;
  • трехфазные электромагнитные стабилизаторы плюс ко всему чувствительны к такому явлению, как перекос фаз.

Феррорезонансные стабилизаторы напряжения

Феррорезонансные стабилизаторы работают благодаря эффекту магниторезонанса, происходящем в контуре трансформатора. Конструкция стабилизатора имеет два дросселя насыщенным и ненасыщенным сердечником и конденсатор.

Сегодня феррорезонансный стабилизатор практически не используется, так как он является устаревшей техникой. Раньше они являлись обязательным устройством при подключении телевизора к сети. Так как сетевые блоки телевизоров того времени имели линейные стабилизатора, не справляющиеся с напряжением.

Положительной характеристикой стабилизатора является высокая точность выходного напряжения, но перегрузок он не переносит и сильно шумит во время работы.

Современные модели феррорезонансных стабилизаторов не имеют таких недостатков, но стоят не дешево. Поэтому их практически не используют.

Теперь вы знаете, чем отличаются виды стабилизаторов друг т друга, и можете легко определиться при покупке, какой именно стабилизатор нужен вам.

Источник: https://www.stabilizator.spb.ru/pozvolte-pomoch/stati/stabilizatory1/sravnenie-tipov-stabilizatorov-napryazheniya.html

Основные типы стабилизаторов напряжения | Полезные статьи от БАСТИОН

09-03-2013

Общая классификация стабилизаторов сетевого напряжения по принципам действия

Существует следующая классификация стабилизаторов напряжения по принципам работы:

Наибольшую популярность в настоящее время имеют релейные, электромеханические и электронные стабилизаторы сетевого напряжения.

Стабилизаторы напряжения релейного типа

Наибольшую популярность в настоящее время получили стабилизаторы напряжения релейного типа.

Основной принцип работы релейного стабилизатора — ступенчатая коммутация необходимого числа обмоток трансформатора посредством включения силового реле.

Количество ступеней регулирования напряжения определяется числом установленных силовых реле. Управление коммутацией осуществляется по аналоговой или цифровой микропроцессорной технологии.

Преимущества и недостатки стабилизаторов напряжения релейного типа

К преимуществам релейных стабилизаторов напряжения можно отнести: большую скорость срабатывания устройства:

  • большой диапазон допустимых входных напряжений;
  • возможность работы при условии отсутствия нагрузки;
  • стабилизаторы релейного типа не вносят искажений в форму графика напряжения;
  • высокий уровень полезного действия;
  • высокую перегрузочную способность стабилизатора;
  • способность эффективной работы стабилизатора сетевого напряжения в условиях высоких реактивных токов;
  • высокую надёжность работы, длительный срок эксплуатации.

К недостаткам релейных стабилизаторов напряжения можно отнести:

Стабилизаторы напряжения электромеханического типа

Большую популярность в настоящее время имеют и стабилизаторы напряжения электромеханического типа. Такая популярность объясняется более низкой ценой таких устройств при достаточно высокой мощности.

Принцип работы электромеханического стабилизатора напряжения основан на коммутации необходимого числа обмоток трансформатора путем механического перемещения токосъемника. Перемещение токосъемника осуществляется от сервоприводного мотора. В качестве токосъемника используются графитовые щетки или щетки со специальным напылением.

Преимущества и недостатки стабилизаторов напряжения электромеханического типа

К преимуществам электромеханических стабилизаторов напряжения можно отнести:

  • высокую точность регулирования значения напряжения;
  • высокую перегрузочную способность стабилизатора;
  • способность эффективной работы стабилизатора сетевого напряжения в условиях высоких реактивных токов;
  • большой диапазон регулирования напряжения, возможность работы с низкими и высокими входными напряжениями.

К недостаткам электромеханических стабилизаторов напряжения можно отнести:

  • низкую скорость срабатывания стабилизатора;
  • возможность некорректного снижения или повышения напряжения в случае быстрых изменений значения входного напряжения;
  • низкая надёжность конструкции стабилизатора и маленький срок эксплуатации;
  • генерирование электрических помех при перемещении подвижного контакта по обмоткам трансформатора;
  • наличие искрения, невозможность использования в опасных средах;
  • высокая аварийность работы стабилизатора напряжения.

Стабилизаторы напряжения симисторного или тиристорного типа

В настоящее время набирают популярность электронные стабилизаторы симисторного и тиристорного типа.

Основной принцип работы симисторных или тиристорных стабилизаторов заключается в ступенчатом переключении обмоток трансформатора посредством электронных ключей. В качестве электронных ключей могут быть использованы силовые симисторы или тиристоры.

Преимущества и недостатки стабилизаторов напряжения симисторного и тиристорного типа

К преимуществам электронных (семисторных и тиристорных) стабилизаторов сетевого напряжения можно отнести:

  • высокую скорость стабилизирования напряжения;
  • высокую степень защиты нагрузки от внешних электрических помех;
  • большой диапазон регулирования напряжения, возможность работы с низкими и высокими входными напряжениями;
  • высокую способность работы в условиях высоких реактивных токов (при качественной защите электронных ключей);
  • отсутствие электрических помех при работе устройства;
  • высокую надёжность устройства и длительный срок эксплуатации.

К недостаткам электронных стабилизаторов напряжения можно отнести:

  • низкую способность работы в условиях высоких реактивных токов (при низкой защите электронных ключей);
  • высокую стоимость изделия;
  • сложность в проведении ремонтных работ.

Стабилизаторы напряжения инверторного типа

В настоящее время имеют малое распространение стабилизаторы напряжения инверторного типа. Однако технические характеристики таких устройств достаточно уникальны.

Принцип работы инверторного стабилизатора напряжения основан на двойном преобразовании энергии. Входное напряжение на первом этапе преобразуется в постоянный ток и накапливается в промежуточных ёмкостях, на втором этапе постоянный ток преобразуется в переменный со стабилизированным напряжением и стабилизированной частотой тока.

Преимущества и недостатки стабилизаторов напряжения инверторного типа

К преимуществам инверторных стабилизаторов напряжения можно отнести:

  • высокую точность регулирования значения напряжения;
  • высокую скорость регулирования напряжения;
  • большой диапазон регулирования напряжения, возможность работы с очень низкими и высокими входными напряжениями;
  • возможность стабилизирования частоты выходного сигнала;
  • возможность работы без нагрузки;
  • эффективное подавление любых импульсных и частотных помех;
  • формирование правильного синусоидального выходного сигнала.

К недостаткам инверторных стабилизаторов напряжения можно отнести:

Стабилизаторы напряжения феррорезонансного типа

Стабилизаторы напряжения феррорезонансного или ферромагнитного типа были широко распространены двадцать, тридцать лет назад, в настоящее время такие устройства практически не производятся.

Основной принцип работы феррорезонансного стабилизатора напряжения основан на эффекте резонанса напряжения в электрическом контуре, состоящем из трансформатора и конденсатора.

Феррорезонансный стабилизатор напряжения включает в себя два дросселя и конденсатор. Один дроссель имеет насыщенный магнитный сердечник, а второй дроссель не имеет насыщенного сердечника.

Путем подбора характеристик этих дросселей и конденсатора можно изменять соотношение входящего и выходящего напряжения.

Данное устройство имеет достаточно высокую стоимость из-за использования дорогих металлоемких комплектующих.

Преимущества и недостатки стабилизаторов напряжения феррорезонансного типа

К преимуществам феррорезонансных и ферромагнитных стабилизаторов можно отнести:

  • высокую скорость срабатывания, высокую скорость стабилизирования напряжения;
  • длительный срок эксплуатации;
  • широкий диапазон допустимого входного напряжения.

К недостаткам феррорезонансных и ферромагнитных стабилизаторов можно отнести:

  • высокую металлоёмкость и высокую стоимость устройства;
  • значительный уровень шумов в процессе работы устройства;
  • значительные искажения в форме графика напряжения выходного сигнала;
  • низкий коэффициент полезного действия стабилизатора;
  • существенные потери энергии на нагрев устройства;
  • недопустимость включения без полезной нагрузки;
  • низкая перегрузочная способность.

Выбор необходимого типа стабилизатора напряжения

Выбор типа стабилизатора определяется следующими критериями:

  • качество действующего сетевого электропитания;
  • требования электрических потребителей к качеству электропитания;
  • показатели надёжности стабилизаторов напряжения данного типа;
  • стоимость приобретения данного оборудования;
  • срок эксплуатации прибора.
  • Ниже приводим небольшой видеоролик об особенностях стабилизаторов напряжения различного типа.
  • Основные преимущества и недостатки стабилизаторов сетевого напряжения сведены в общую таблицу.

Таблица параметров работы стабилизаторов напряжения различных типов

Тип стабилизатора напряжения Скорость стабилизации Точность стабилизации Диапазон входного напряжения Перегрузочная способность Надежность КПД
Стабилизаторы релейного типа высокая средняя широкий высокая высокая высокий
Стабилизаторы электромеханического типа низкая высокая широкий средняя низкая средний
Стабилизаторы симисторного и тиристорного типа высокая средняя широкий средняя средняя высокий
Стабилизаторы инверторного типа высокая высокая широкий средняя средняя средний
Стабилизаторы феррорезонансного типа высокая высокая средний низкая низкая низкий

При выборе типа стабилизатора напряжения необходимо подробно изучить параметры существующего сетевого электропитания, изучить требования подключаемых электрических приборов и оборудования, использовать лучшую комбинацию свойств стабилизаторов различных типов.

по теме

Товары из статьи

Источник: https://bast.ru/articles/tipy-stabilizatorov-napryazheniya

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector