В этой статье мы вкратце раскроем суть устройства стабилизатора напряжения, а также коснёмся самых важных отличительных черт, плюсов и минусов каждого из его видов.
Грубо говоря, стабилизатор представляет собой катушку с двумя мотками проволоки. Катушка – это автотрансформатор, а мотки проволоки – это первичная и вторичная обмотки.
Первичная обмотка – входное напряжение, а вторичная – выходное. При равном количестве витков на обеих обмотках они выдают одинаковое напряжение на входе и на выходе. Напряжение на выходе можно менять, увеличивая или уменьшая количество витков на вторичной обмотке.
Чтобы сделать это возможным, один из контактов в устройстве трансформатора делают подвижным. Напряжение увеличивается или уменьшается в зависимости от того, в какую сторону двигается контакт.
Решение, куда же двигаться контакту принимается электронным блоком управления, который снимает показания с вольтметра. Как правило, в современных стабилизаторах таким блоком является микропроцессор.
Есть стабилизаторы напряжения для однофазных (220 В) и трёхфазных (380 В) сетей. Не всегда для трёхфазной сети нужно брать только трёхфазный стабилизатор. Об этом читайте в статье «2 причины брать однофазные стабилизаторы для трёхфазной сети».
От того, каким способом происходит изменение числа витков вторичной обмотки, зависит, какой это тип стабилизатора. В настоящее время активно используются 4 вида стабилизаторов:
- электромеханические
- релейные
- гибридные
- тиристорные
Тип стабилизаторов напряжения: электромеханические
Эти стабилизаторы еще называются сервоприводными. Они стабилизируют напряжение с помощью контакта-щётки, а иногда двух, которая двигается по катушке за счёт электродвигателя (именно его называют сервоприводом):
- Блок управления анализирует показания вольтметра, который измеряет входное напряжение. Если напряжение отличается от нормального, он посылает сигнал.
- Сигнал получает сервопривод и начинает вращаться в нужную для данного случая сторону.
- Вращение двигателя заставляет двигаться щётку. Щётка будет двигаться по виткам обмотки до тех пор, пока блок управления не отправит двигателю сигнал, что напряжение нормализовано и можно останавливаться.
ПЛЮСЫ:
- высокая точность стабилизации, подходят даже для чувствительной аппаратуры
- плавно регулируют напряжение
МИНУСЫ:
- скорость регулировки в 2 раза ниже, чем у релейных стабилизаторов
- работают только при положительных температурах
- движущиеся щётки, при помощи которых осуществляется стабилизация, подвержены физическому износу
ВЫВОДЫ: ДЛЯ КАКИХ ЦЕЛЕЙ ПОДХОДЯТ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЕ СТАБИЛИЗАТОРЫ НАПРЯЖЕНИЯ?
- для загородных домов с отапливаемыми техническими помещениями
- для районов, где проблемы с напряжением – не скачки, а постоянно пониженное или повышенное напряжение.
- если планируется подключать осветительное оборудование – прожекторы, люстры и др. Для их нормальной работы важна плавность регулировки напряжения.
- для подключения высокочувствительного оборудования. К такому могут относиться как дорогостоящие бытовые приборы, так и медицинское или звуковое оборудование.
Тип стабилизаторов напряжения: релейные
Релейные стабилизаторы регулируют напряжение ступенчато, при помощи системы реле. Обычно бывает от 4 до 9 ступеней. Чем больше ступеней, тем более плавно происходит процесс стабилизации. Устройство релейного стабилизатора составляют реле, плата – «мозг» устройства и вольтодобавочный трансформатор, который добавляет или отключает дополнительные обмотки катушки, тем самым стабилизируя напряжение. Ход процесса:
- Плата считывает данные, измеряет входной ток и определяет его «нормальность», так рассчитывается величина в вольтах, на которую должно повыситься или понизиться выходной ток
- Плата посылает сигнал на вольтодобавочный трансформатор, он подключает необходимое количество обмоток, задействуя реле.
- Подключение обмоток происходит ступенчато, сначала срабатывает реле на одной обмотке, добавляя определённое количество вольт. Затем, если уровень выходного напряжения еще не соответствует норме, срабатывает другое реле и происходит подключение еще одной обмотки.
ПЛЮСЫ:
- высокая скорость срабатывания, независимо от того, насколько большой скачок напряжения зафиксирован
- широкий диапазон входного напряжения
- морозостойкость – релейные стабилизаторы выдерживают морозы до -30˚C
- более доступные цены по сравнению с другими типами стабилизаторов
МИНУСЫ:
- точность стабилизации релейных стабилизаторов обычно ниже, чем у других видов. Погрешность в среднем может составлять от 5 до 10%
- ступенчатое переключение реле. Лампы накаливания и галогенные лампы чувствительно реагируют на переключение реле и могут помаргивать или немного приглушаться в моменты подключения дополнительных обмоток
- некоторые пользователи относят к минусам слышимость работы релейных стабилизаторов. При переключении реле раздаются характерные щелчки и чем больше в сети скачков напряжения, тем больше щелчков будет издавать стабилизатор.
ВЫВОДЫ: ДЛЯ КАКИХ ЦЕЛЕЙ ПОДХОДЯТ релейные СТАБИЛИЗАТОРЫ НАПРЯЖЕНИЯ?
- релейные стабилизаторы небольших мощностей – прекрасное решение для защиты газовых котлов.
- для дач, здесь пригодятся такие плюсы релейников, как морозостойкость и невысокая цена.
- для районов, где проблемы с напряжением – не постоянно пониженное или повышенное напряжение, а скачки в сети.
- если скачки в сети достигают экстремальных значений и скорость реакции стабилизатора имеет важное значение.
- для защиты большинства бытовой техники и другого оборудования, которые не требуют высокой точности выходных показателей сети.
Тип стабилизаторов напряжения: гибридные
Этот вид стабилизаторов напряжения относительно новый и подразумевает в себе сочетание двух принципов стабилизации напряжения – электромеханического и релейного. Это позволило расширить диапазон входного напряжения и сочетать положительные стороны обоих типов стабилизаторов.
- В основном диапазоне напряжения (140 – 260В) гибридный стабилизатор работает как электромеханический, то есть регулирует напряжение плавно при помощи щёток.
- Если же напряжение выходит за пределы основных значений, то подключается система реле и моментально реагирует на эти экстремальные скачки, выводя эти показатели из критических значений.
ПЛЮСЫ:
- широкий диапазон входного напряжения
- плавность работы в основном диапазоне и мгновенная реакция на сильные перепады напряжения
- высокая точность стабилизации в основном диапазоне напряжения
МИНУСЫ:
- возможность эксплуатации только при положительных температурах
- повышение погрешности, когда подключается релейный принцип
ВЫВОДЫ: ДЛЯ КАКИХ ЦЕЛЕЙ ПОДХОДЯТ гибридные СТАБИЛИЗАТОРЫ НАПРЯЖЕНИЯ?
- для загородных домов с отапливаемыми техническими помещениями
- для районов, где в основном наблюдается стабильно низкий или повышенный уровень напряжения, но иногда бывают большие скачки, которые вредят бытовой технике
- если планируется подключать осветительное оборудование – прожекторы, люстры и др. Для их нормальной работы важна плавность регулировки напряжения.
- для подключения высокочувствительного оборудования. В этих случаях обращайте внимание насколько часто случаются скачки в сети и насколько они велики.
Тип стабилизаторов напряжения: тиристорные
Тиристорные стабилизаторы работают по той же схеме, что и релейные, с разницей в переключении, которое выполняется тиристорами (симисторами). Работа этих стабилизаторов построена полностью на электронном управлении и регулировании напряжения
ПЛЮСЫ:
- высокая точность стабилизации позволяет использовать их даже с самым чувствительным медицинским и лабораторным оборудованием
- высокая скорость реакции стабилизирует напряжение практически незаметно для техники
- морозостойкость. Стабилизаторы можно устанавливать даже в неотапливаемых помещениях
- стабилизаторы работают бесшумно, в них ничего не гудит и не щелкает
- так как в тиристорных стабилизаторах нет движущихся деталей, изнашиваться нечему и потому срок их беспроблемной эксплуатации, как и гарантийный срок – дольше, чем у других типов стабилизаторов.
МИНУСЫ:
- цена на тиристорные стабилизаторы заметно выше, чем на другие их виды, потому конструкция этих стабилизаторов сложнее и для их производства требуются высококачественные дорогостоящие детали
ВЫВОДЫ: ДЛЯ КАКИХ ЦЕЛЕЙ ПОДХОДЯТ тиристорные СТАБИЛИЗАТОРЫ НАПРЯЖЕНИЯ?
- долгосрочная защита техники в загородных домах и коттеджах
- для разных проблем с напряжением – тиристорные стабилизаторы надёжно выровняют как скачки, так и постоянно пониженное/повышенное напряжение.
- если планируется подключать чувствительное к качеству напряжения оборудование и дорогостоящую бытовую технику.
Источник изображения: http://www.thenakedscientists.com/HTML/content/interviews/interview/1000710/