Как выбрать стабилизатор напряжения?

Каждый из нас периодически сталкивался с перебоями в подаче электрической энергии. Вдруг начинает натужно гудеть стиральная машина, быстро перегорают лампы, а о внезапной потере вводимой в компьютер информации и говорить страшно.

Так что же делать? Как предохранить себя от таких неприятностей? Выход один — здесь необходим стабилизатор напряжения. Основной параметр, влияющий на выбор стабилизатора, — это его мощность. Она обязательно должна быть такой же или даже большей, чем мощность тех приборов, для защиты которых он приобретается.

Стабилизатор напряжения — это механизм, преобразовывающий электрическую энергию, в результате чего напряжение на выходе из него соответствует заданным параметрам даже при больших колебаниях сопротивления нагрузки и напряжения на входе.

 Содержание

Виды стабилизаторов напряжения

Итак, какие же виды стабилизаторов напряжения бывают?

1. Релейные стабилизаторы 

Ступенчатый (релейный) стабилизатор — это один из самых надежных видов стабилизаторов напряжения. Принцип его работы заключается в коммутации выводов автотрансформатора с помощью электронных коммутаторов. В таком приборе выходное напряжение  изменяется ступенчато. При переключении прерывание напряжения у разных моделей приборов составляет 2-12 мсек. (для реле 5-7 мсек.). Агрегаты имеют большой разбег параметров напряжения на входе и высокую точность поддержания напряжения на выходе. При работе они не вносят во внешнюю сеть искажений и надежно функционируют при любых изменениях нагрузки, обеспечивая эффективную защиту электрооборудования от перегрузок, импульсных помех и КЗ (короткого замыкания). Точность стабилизации в релейных стабилизаторах зависит от имеющегося в них  количества ступеней и ключей, т. е., чем больше ступеней, тем выше точность стабилизации. Т.е. если размер ступени равен 11 В, то точность стабилизации составит 5%, а скорость отработки возмущения будет 180 В/с. При размере ступени 6,6 В — точность составит 3%, а скорость – 110 В/с.

Такие стабилизаторы идеально подходят для работы в реальных условиях и могут применяться для защиты и стабилизации напряжения питания промышленной и бытовой техники: видеотехники, компьютеров, медицинского, торгового оборудования, аппаратуры связи, а также для комплексной защиты квартир, коттеджей, офисов промышленного оборудования и т.д. 

как выбрать стабилизатор напряжения

Автоматический стабилизатор релейного типа

ПлюсыПлюсы. Компактные размеры. Невысокая цена. Высокая надежность. Универсальность. Простота обслуживания. Быстрое (до 200мс.) переключение обмоток. Большой диапазон напряжения на входе (100-290 В).

МинусыМинусы. Постепенный механический износ реле (до 10 лет), в зависимости от интенсивности перепадов напряжения и его качества. Существует вероятность отгорания контактной группы реле. Возможны большие (до 15%) погрешности на выходе.

↑ Вернуться к содержанию

2. Электромеханические (сервомоторные) стабилизаторы напряжения

Сервомоторный или электромеханический стабилизатор работает благодаря перемещению угольной щетки по всем обмоткам трансформатора. Коррекция выходного напряжения в таких приборах осуществляется автоматически при помощи электродвигателя с редуктором. Это недорогое простое в обслуживании оборудование имеет плавную регулировку напряжения и весьма точное выходное напряжение. Недостатками таких стабилизаторов является то, что приходится периодически чистить в них трансформатор и менять угольные щетки, однако все это легко осуществить  и в домашних условиях. Соотношение цены и качества у электромеханических стабилизаторов напряжения одно из лучших среди всех типов стабилизаторов. Однако у них весьма низкая скорость реагирования на скачки сетевого напряжения, которая обусловлена его техническими возможностями: электродвигатель, который передвигает вдоль обмотки трансформатора силовые ключи, даже с применением современных систем управления не способен обеспечить высокую скорость регулирования. Поэтому данный тип приборов следует использовать на тех объектах, где напряжение в течение суток меняется эпизодически и имеет явно выраженный односторонний характер. Также эти стабилизаторы категорически неприемлемы для работы с электросварочным оборудованием (невозможность быстрого реагирования на скачкообразное сетевое напряжение приводит к очень быстрому износу  прибора). Большим достоинством сервомоторного стабилизатора является возможность плавной регулировки напряжения. Данные стабилизаторы широко используются при подключении компьютеров, оргтехники, бытовой и измерительной техники, торгового оборудования. 

ПлюсыПлюсы. Низкая цена. Компактные размеры. Плавная регулировка напряжения. Высокая точность поддержания напряжения на выходе (2-3%). Обладает большим ресурсом.

МинусыМинусы. Повышенный уровень шума. Низкая скорость регулирования из-за инерционности электродвигателя. При резком скачке напряжения может кратковременно отключить нагрузку.

↑ Вернуться к содержанию

3.  Симисторные (тиристорные) стабилизаторы напряжения

Данные приборы имеют довольно весомые преимущества перед своими аналогами. Это самые долговечные стабилизаторы напряжения, т.к. для коммутации между обмотками в них применяются полупроводниковые тиристоры (симисторы). Ресурс таких стабилизаторов не зависит от величины нагрузки. Их реакция на скачки напряжения — 20мсек. — еще быстрее просто нельзя, если вы не хотите нарушить правильную синусоиду выходного напряжения.

Симисторные (тиристорные) стабилизаторы обладают КПД, достигающим 98%. Они отлично себя зарекомендовали при работе в диапазоне 40-50 кВт. Эти приборы еще часто называют нормализаторами напряжения, и на сегодня они являются лучшими среди всех видов подобного оборудования. Кроме того, тиристорные стабилизаторы  обладают отличной функциональностью и повышенной надежностью. Приборы исключают любые сбои в работе электрооборудования в момент его пуска или при возникновении перегрузок в сети. Ни максимальная нагрузка, ни ее кратковременное повышение никак не повлияют на нормальное функционирование электротехники. Тиристорные стабилизаторы можно использовать как в промышленности, так и в быту. Однако это самые дорогостоящие стабилизаторы напряжения, цена которых, к тому же, еще зависит и от класса точности. Некоторые модели имеют встроенную функцию корректировки выходного напряжения в ограниченном диапазоне. 

ПлюсыПлюсы. Обеспечивают стопроцентную защиту от любых колебаний в электросети. Обладают высоким быстродействием. Компактны. Универсальны. Бесшумны при работе. Обеспечивают плавное регулирование напряжения. Высокий КПД.

МинусыМинусы. Слабый теплообмен. Очень высокая цена.

↑ Вернуться к содержанию

4.  Стабилизаторы двойного преобразования

Данный тип стабилизаторов рационально использовать для защиты сверхчувствительных приборов мощностью 1 – 30 кВт. Такие стабилизаторы характеризуются бесшумной работой, полным подавлением всевозможных помех из электросети и сверхбыстрым подключением. Такие приборы имеют малую (1%) погрешность на выходе и широкий (118-300 В) диапазон напряжения на входе. Диапазон входного напряжения стабилизаторов двойного преобразования прямо зависит от существующей нагрузки на электрооборудование. Иными словами, при нагрузке до 50% от номинальной, диапазон напряжения составит 118-300 В, при 50%-70% нагрузке —140-300 В, а с нагрузкой, превышающей 70% — 160-300 В. Стабилизаторы двойного преобразования весьма дорогостоящее оборудование, однако надежность и качество приборов вполне окупит их стоимость.

ПлюсыПлюсы. Небольшие размеры. Бесшумность работы. Сверхбыстрое переключение. Широкий диапазон напряжения на входе. Прибор убирает все искажения и помехи внешней электросети.

МинусыМинусы. Высокая цена.

↑ Вернуться к содержанию

5. Стабилизаторы напряжения с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ)

Данные стабилизаторы  — это новое поколение стабилизаторов напряжения. Принцип работы прибора основан на регулировании напряжения на выходе при помощи широтно-импульсной модуляции. Т.е. на входе и на выходе устройства имеются аналоговые фильтры, которые эффективно сглаживают импульсные помехи в электросети (сравнивая входное напряжение с эталонным и корректируя форму и амплитуду синусоиды). Преимущество данного типа стабилизаторов состоит в том, что в их конструкции отсутствуют громоздкие, тяжелые трансформаторы, благодаря чему приборы имеют небольшие размеры и массу. У них очень высокая точность корректировки (до 1%), и почти мгновенное быстродействие — стабилизатор полностью надежен при частых и значительных скачках напряжения, при сварочных работах и др. Однако у них довольно низкий порог (до 245В) верхнего напряжения на входе и довольно высокая цена. Данный тип стабилизаторов универсален и подходит для применения, как в быту, так и в промышленности.

ПлюсыПлюсы. Небольшие габариты. Малый вес. Бесшумная работа. Высокое быстродействие. Надежность. Универсальность. Высокая точность корректировки.

МинусыМинусы. Небольшой модельный ряд. Низкий порог верхнего напряжения на входе. Высокая цена.

↑ Вернуться к содержанию

Кратко обобщим сказанное в таблице:

Типы стабилизаторов напряжения ПлюсыПлюсы МинусыМинусы Применение
Ступенчатые (релейные) стабилизаторы Компактные размеры. Невысокая цена. Высокая надежность. Универсальность. Простота обслуживания. Быстрое (до 200мс.) переключение обмоток. Широкий диапазон напряжения на входе (100-290 В). Механический износ реле.Возможность отгорания контактной группы реле.Возможность больших погрешностей на выходе. Для защиты промышленного и бытового оборудования: компьютеров, видеотехники, медицинского и торгового оборудования, аппаратуры связи, а также для комплексной защиты квартир, коттеджей, офисов промышленного оборудования и т.д.
Сервомоторные (электромеханические) стабилизаторы Низкая цена.Компактные размеры.Плавная регулировка напряжения.

Высокая точность поддержания напряжения на выходе (2-3%).

Обладает большим ресурсом.

Повышенный уровень шума.Низкая скорость регулирования из-за инерционности электродвигателя.При резком скачке напряжения может кратковременно отключить нагрузку. На объектах с редкими скачками напряжения, имеющими явно выраженный односторонний характер.При подключении компьютеров, оргтехники, бытовой и измерительной техники, торгового оборудования.Категорически недопустимо их применение при работах с электросварочным оборудованием.
Симисторные (тиристорные) стабилизаторы напряжения Обеспечивают полную защиту от колебаний напряжения в электросети.Обладают высоким быстродействием.Компактны.

Универсальны.

Бесшумны при работе.

Обеспечивают плавное регулирование напряжения.

Высокий КПД.

Слабый теплообмен.Очень высокая цена. Универсальны, используются в бытовых приборах и в промышленном оборудовании.
Стабилизаторы двойного преобразования Небольшие размеры.Бесшумность работы.Сверхбыстрое переключение.

Широкий диапазон напряжения на входе.

Полное снятие помех внешней электросети.

Высокая цена. Для защиты наиболее чувствительных приборов с мощностью 1-30 кВт.
Стабилизаторы напряжения с широтно-импульсной модуляцией Небольшие габариты.Малый вес.Бесшумная работа.

Высокое быстродействие.

Надежность.

Универсальность.

Высокая точность корректировки.

Небольшой модельный ряд.Низкий порог верхнего напряжения на входе.Высокая цена. Для всех типов потребителей.Для любых электрических сетей.

 

↑ Вернуться к содержанию

Важно!Другие полезные советы по выбору стабилизатора напряжения:

  1. При определении мощности стабилизатора следует учитывать, что некоторые приборы (холодильники, насосы) оборудованы асинхронными двигателями, а пусковые токи таких устройств значительно превышают номинальные. Для подобного электрооборудования следует выбирать стабилизаторы с мощностью вдвое или даже втрое превышающую мощность данных приборов.
  2. При выборе стабилизатора учитывайте, как на объекте выполнена разводка питающего напряжения.
  3. Общая (суммарная) надежность 2-3 стабилизаторов всегда выше, чем надежность одного прибора.
  4. Стабилизаторы бывают одно- и трехфазными. В случаях, когда  в трехфазной сети установлен хоть один трехфазный прибор, следует выбирать трехфазный стабилизатор.
  5. Если приборы в трехфазной электросети однофазные, то для стабилизации напряжения лучше использовать три однофазных стабилизатора. 

Как выбрать стабилизатор напряжения

При выборе стабилизатора напряжения следует иметь четкое представление о том:

  1. Какая модель стабилизатора (однофазная или трёхфазная) необходима для работы вашего оборудования или техники.
  2. Какая мощность стабилизатора вам необходима.
  3. Какая величина точности стабилизации нужна для защиты вашего оборудования. Какое быстродействие требуется от прибора.
  4. Какие дополнительные функции должен иметь стабилизатор.
  5. Каковы условия эксплуатации стабилизатора и соответствуют ли они вашим условиям.