Гибридный стабилизатор напряжения. Принцип работы, виды
Гибридный стабилизатор напряжения появился в 2012 году. Он представляет электромеханический прибор, в устройство которого добавлены два преобразователя релейного вида. Основным его элементом является электромеханическое устройство. Релейные компоненты начинают свое действие только тогда, когда электромеханическое устройство уже не способно выдать 220 В.
Это обычно происходит, если входное напряжение очень мало, или очень высоко. Электромеханическое устройство действует в диапазоне от 144 до 256 вольт. А релейный прибор включается в работу, когда величина снижается менее чем 144 вольт, либо повышается более 256 вольт. Наибольший диапазон равен от 105 до 280 В.
Гибридные устройства подходят для постоянного снабжения электрической энергией потребителей электрического тока в квартирах, загородных домах, офисах или торговых центрах.
Срок эксплуатации и качество таких устройств зависит от характеристики подаваемой электрической энергии. При внезапных перепадах питания, провалах или обрывах сети устройства могут выйти из строя. Предотвратить такие ситуации может только непрерывное снабжение электрической энергией с величиной питания заданных параметров. Такие свойства дают возможность получить стабилизирующие устройства, без которых не обойтись в современном мире.
Стабилизаторы напряжения Энергия Hybrid
Не так давно в торговых сетях появился новый модельный ряд стабилизаторов под названием «Энергия». Он был занесен в категорию гибридных устройств. В этой категории находятся стабилизаторы серии СНВТ. Интервал напряжений входа этих электрических приборов теперь составляет 105-280 вольт. Это значительно отличается от приборов с электромеханическим принципом работы. Такой прибор действует в двух рабочих режимах: релейный и электромеханический.
Стабилизирующие устройства Энергия Гибрид производятся для 1-фазной и 3-фазной сетей, имеют мощность в диапазоне 500-30000 ватт. Они могут предъявить идеальную точность, которая находится в границах 3%. Быстродействие регулировки напряжения таких устройств не превышает 20 миллисекунд на вольт, что означает не менее 50 вольт за секунду. Этот прибор может выдерживать чрезмерные нагрузки до 30% в течение 10 минут.
В стабилизаторах малой мощности от 500 до 1500 вольт-ампер защита от большой нагрузки по току производится термореле, а в устройствах с большей мощностью блокировка выполняется электрическим автоматом. Также, стабилизаторы снабжены цифровыми дисплеями, позволяющими осуществлять полный контроль главных параметров сети. Уровень шума при эксплуатации прибора не более 30 децибел. Устройства спроектированы на постоянный режим эксплуатации в электрических сетях нашей страны.
Преимущества стабилизаторов Энергия HYBRID
Фирма «Энергия» превзошла своих конкурентов в 2012 году. Она выпустила для отечественного потребителя приборы нового уровня – гибридные стабилизаторы напряжения. В этих устройствах совмещены оптимальные технические характеристики электромеханических и релейных устройств.
Главным достоинством этих гибридных моделей стало совмещение в прибое сразу двух видов работы:
- Электромеханические приборы имеют несколько преимуществ: плавность настройки напряжения и повышенная точность характеристик.
- Релейные элементы, включенные в этот прибор, действуют как обычные электромеханические приборы при входящем питании от 144 до 256 вольт, и плавно переходит в условия работы релейного прибора при уменьшении, либо увеличении напряжения.
Также к преимуществам гибридных стабилизаторов можно отнести:
- Небольшие габаритные размеры.
- Наименьший уровень шумовых показателей.
- Долгий срок работы.
- Широкий интервал рабочих температур.
- Устойчивость к действию внешних помех.
- Высокая устойчивость к кратковременным чрезмерным нагрузкам.
- Повышенная точность напряжения на выходе с допустимым отклонением не выше 3%.
Сфера использования гибридных стабилизаторов HYBRID фирмы Энергия
- Городские квартиры, загородные дома и дачи. В городском жилье проблемы скачков напряжения электрического питания также далеко не редкость, поэтому, если требуется обеспечить свое жилье непрерывным освещением и предотвратить неисправности бытовых электрических устройств: телевизоров, микроволновок, холодильников или кондиционеров, то следует приобретать гибридные стабилизаторы выравнивания напряжения.
- Офисные помещения. Компьютерная техника, в которой в современное время хранится различная рабочая информация, а также другая оргтехника нуждаются в непрерывной защите, которую способны создать гибридные устройства.
- Супермаркеты и крупные магазины. Различные большие помещения нуждаются в гибридных стабилизаторах мощностью, зависящей от количества подключаемых потребителей.
- Медицина. Контроль жизнедеятельности больных пациентов, проведение операций требует от медицинских устройств постоянной качественной работы, где даже на мгновение отсутствующее напряжение может угрожать жизни человека.
- Строительные работы. Кроме создания качественного обеспечения электрической энергией, гибридные стабилизирующие устройства дают гарантию защиты от различных помех, создаваемых эксплуатацией сварочных аппаратов, циркулярных пил и другого оборудования.
- Промышленные объекты. Гибридные стабилизаторы могут обеспечить качественным снабжением электроэнергией оборудование малых предприятий и производственных цехов, которые требуют повышенное качество поставляемого электрического питания.
Стабилизаторы Энергия превосходят зарубежные образцы
Гибридные устройства, выравнивающие перепады питания в сети, имеются в большинстве зарубежных изготовителей.
Однако имеется два достоинства, которые позволят определить выбор для российских заводов изготовителей:
- Приспособленность стабилизаторов под отечественные сети питания, о работе которых зарубежные специалисты вряд ли что-то знают.
- Малая стоимость таких устройств, по сравнению с зарубежными стабилизаторами, имеющими аналогичные характеристики.
Если вы приобретете, гибридный стабилизатор Энергия, то будете уверены в качестве электроснабжения вашего дома или офиса.
Преимущество гибридных стабилизаторов напряжения
Известный отечественный производитель давно зарекомендовал себя с лучшей стороны. Шесть лет назад на рынке появился гибридный стабилизатор Энергия 30000, демонстрирующий отличные характеристики во время работы.
Электромеханическая модель была усилена релейными компонентами. Они вступают в действие в критическую минуту, когда входное напряжение резко падает до минимума или делает скачок.
Гибридный вариант
Релейные и электромеханические устройства активно соревнуются между собой. Обойтись без стабилизатора не удается, поскольку мощные бытовые приборы и оборудование могут быстро выйти из строя.
Установленное реле позволяет проводить многоступенчатую регулировку, чтобы выдать нужные параметры на выходе. Удается достичь минимальных погрешностей в районе трех процентов.
Плавность и высокая скорость свойственны электромеханическим приборам. Совмещение привело к расширению диапазона и возможности работать в двух режимах.
Гибридный тип одинаково успешно работает для одной и трехфазной сети. Сегодня она встречается все чаще, особенно в новостройках и коттеджах.
Мощность устройства доходит до 30 киловатт, хотя для квартиры и частного дома хватит и половины от максимума. Увеличена скорость работы до пятидесяти вольт в секунду.
Чрезмерные перегрузки стали не так страшны. Стабилизатор сможет спокойно работать десять минут или произвести аварийное отключение для спасения дорогостоящей техники.
Уровень шума совсем небольшой и не превысит тридцати децибел. Довольно уместно смотрится цифровой дисплей. Теперь стало проще отследить параметры и контролировать работу.
Сфера применения
Принцип действия у электромеханических и релейных устройств несколько различается. Решение собрать их в один корпус стало вполне удачным.
Релейные элементы неплохо проявляют себя при понижении или повышении напряжения. Гарантировать точность и высокую скорость смогут электромеханические приборы.
При этом гибридный стабилизатор имеет довольно компактные размеры. Надежный корпус хорошо защищает внутреннюю начинку и ограждает от проникновения.
Заметно увеличился как интервал температур, так срок эксплуатации. Удается спокойно выдерживать значительные нагрузки, но добиваться почти идеальной формы на выходе. Минимальная погрешность не приведет к поломке особого точного оборудования.
Гибридный стабилизатор сможет отлично прописаться в квартире. Скачки вверх стали привычными, но это негативно скажется на электронных блоках.
Низкое напряжение зачастую мешает работе приборов на даче или в коттедже. Теперь становится проще повысить величины и придерживаться нормативов.
В офисах достаточно оргтехники и компьютеров, нуждающихся в защите. В супермаркетах стоит специализированное оборудование и затрачивается много энергии.
Медицинская аппаратура становится сложней с каждым годом. Нельзя допустить сбой, особенно во время проведения операции.
На промышленном производстве и строительной площадке достаточно механизмов, способных сломаться из-за перебоев напряжения. Гибридное устройство легко справляется с нагрузками и сможет прослужить долгие годы.
Сравнение типов стабилизаторов напряжения | «Энергия»
Когда человек начинает искать стабилизатор напряжения, он сталкивается с огромным количеством вариантов. Реклама предлагает электронные стабилизаторы напряжения, релейные, электромеханические, гибридные, тиристорные, симисторные или инверторные. Выбора много, а вот, как и что выбирать, не совсем понятно. Попробуем помочь вам разобраться.
Для начала, разобьём все типы стабилизаторов на 2 части: с трансформатором и без него. В основе первых лежит трансформатор, в основе вторых – чисто электроника. Трансформатор – это знакомое всем со школы электрическое устройство, которое за счет законов физики позволяет изменять напряжение: может уменьшать или увеличивать его. В основе подавляющего большинства стабилизаторов напряжения лежит автотрансформатор. У автотрансформатора есть первичная и вторичная обмотки:
На вторичной обмотке траснформаторных стабилизаторов напряжения есть несколько выводов. Снимая напряжения с различных выводов, мы можем либо повышать, либо понижать входное напряжение (напряжение на первичной обмотке). Электроника стабилизатора (плата управления, микроконтроллер) по написанному алгоритму выбирает с какой обмотки брать напряжение и подает сигнал на управляющий элемент. А вот управляющий элемент уже может быть и электронным: реле, тиристор или симистор. Итак, теперь можно поговорить о типах трансформаторных стабилизаторов напряжения:
Вкратце пройдемся по всем типам стабилизаторов.
Релейные стабилизаторы самые популярные на рынке, потому что во-первых они давно появились, а во-вторых у них самое лучшее соотношение цена/качество. Этот тип стабилизаторов может обеспечивать высокую точность стабилизации (до 4%), работать в широком диапазоне напряжений, работает при отрицательных температурах. Из относительных минусов можно назвать их не шумность: в момент переключения реле издает щелчок, который можно сравнить со звуком поворотника в машине. Как я уже писал в начале статьи, релейный стабилизатор — это трансформаторный стабилизатор, у которого на выводах вторичной обмотки стоят реле:
Количество реле определяет точность стабилизации. Например серия релейных стабилизаторов Энергия Voltron точность составляет 5% (а для большинства бытовых приборов достаточно 10%). Есть и релейные стабилизаторы повышенной точности, например специально для котлов отопления, которые очень требовательны к напряжению компания Энергия создала серию Энергия АРС точностью 4%.
Электромеханические (сервоприводные).
Устроены они так: трансформатор намотан таким образом, что у него сверху есть плоская поверхность витков, по которой ездит токосъемная щетка (или две), движимая сервоприводом. В зависимости от того какое напряжение поступает на стабилизатор, микроконтроллер дает сигнал на сервопривод – двигать щетку в определенное место катушки. Тем самым, меняется количество витков вторичной обмотки и напряжение либо увеличивается, либо уменьшается. Преимущество по сравнению с релейными стабилизаторами – высокая точность, за счет того, что тут нет ступеней стабилизации, как в релейном. Также такие стабилизаторы очень хорошо подходят лазерному оборудованию, потому что не допускают разрыва в подаче напряжения – щетка всегда перекрывает оба витка трансформатора.
Но есть и минусы: в электромеханических стабилизаторах приходится делать больший трансформатор чем в релейных, из-за этого они дороже (медь трансформатора составляет большую часть общей стоимости стабилизатора). Электромеханические стабилизаторы хуже справляются с резкими скачками напряжения, потому что сервоприводы двигают щетку медленнее, чем срабатывает реле. Чтобы добиться большого диапазона входных напряжений, приходится делать трансформатор гораздо больших размеров по сравнению с таким же релейным. На данный момент полностью электромеханические стабилизаторы практически ушли с рынка, им на замену пришли гибридные стабилизаторы.
Гибридные.
Гибридные стабилизаторы – это стабилизаторы, внутри которых есть и электромеханическая часть и релейная. Тем самым, удается совместить высокую точность электромеханического стабилизатора напряжения, широкий диапазон релейного и при этом снизить стоимость стабилизатора по сравнению с чисто электромеханическим.
Компания Энергия выпускает линейку гибридных стабилизаторов Энергия Hybrid. Логика таких стабилизаторов такая: в большем диапазоне напряжения у него работает электромеханическая часть, а при экстремальных напряжениях (например, при 110В) – подключается релейная.
Электронные.
Электронные стабилизаторы – по сути те же релейные, только у них вместо реле стоят электронные ключи – тиристоры или симисторы.
Такие стабилизаторы практически не имеют недостатков. Наверное, кроме высокой цены, но на самом деле, тут вы платите за надежность и высокие характеристики. У них внутри нет никаких двигающихся деталей, а значит, механический износ им не грозит. Следовательно, они гораздо дольше обойдутся без технического обслуживания, чем остальные виды трансформаторных стабилизаторов.
Электронные стабилизаторы отличаются повышенной точностью: например серия Энергия Premium имеет точность 1,5%. Также электронные стабилизаторы абсолютно бесшумные, потому что тиристоры и симисторы – это электронные полупроводниковые компоненты, в них нет движущихся частей. Этим фактом также обусловлен долгий срок службы и большая гарантия. Так на самые популярные электронные стабилизаторы Энергия Classic компания Энергия дает 3 года гарантии, а на Энергия Premium 5 лет.
Безтрансформаторные.
Безтрансформаторные стабилизаторы в бытовом сегменте появились не так давно. В этом сегменте мини-революцию устроила компания Штиль. Ее инверторные стабилизаторы Штиль Инстаб стали поистине спасением в тех случаях, когда с напряжением большие проблемы. Принцип работы инверторных стабилизаторов заключается в том, что стабилизатор сначала преобразует входное напряжение в постоянное, а затем сам генерирует синусоиду. Это исключает передачу высокочастотных помех, решает проблему плавающей частоты. Но у таких стабилизаторов есть минус – 5-10% мощности тратится на преобразование напряжения, тем самым стабилизатор сам потребляет достаточно электричества, плюс в них есть принудительный вентилятор, который всегда включен, чтобы охлаждать электронику. Но повторюсь, Штиль используют там, где трансформаторные стабилизаторы не в силах помочь.
Подводя итоги
- можно сказать, что самыми распространенным типом бытовых стабилизаторов являются релейные стабилизаторы. На данный момент у них лучшее соотношение цена/качество.
- те, кому нужна надежность на года, бесшумная работа и высокая точность стабилизации, выбирают электронные стабилизаторы.
- электромеханические или гибридные стабилизаторы сейчас в основном берут для лазерного оборудования и те, кому нужна высокая точность стабилизации. Здесь надо учитывать, что в сети нет резких скачков напряжения, т.к. гибриды реагируют на них медленнее остальных видов стабилизаторов.
- инверторные стабилизаторы напряжения подходят тем, у кого есть совсем жесткие проблемы с напряжением.
Как видите, универсального типа стабилизатора напряжения нет – каждый стабилизатор подбирается под свою задачу. Если вы не совсем уверены в своём выборе или хотите профессиональной консультации – звоните нам или заказывайте обратный звонок. Мы подскажем и поможем подобрать вариант, который решит именно вашу проблему.
Стабилизаторы напряжения в щиток: как выбрать гибридный, двух или трехфазный? Их полная характеристика и принцип действия
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
Основное 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.
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
Офисная 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.
Электронная 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.
Скорость 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:
- 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.
Устройства низкой ценовой категории имеют на выходе напряжение искаженной формы, отличной от чистой синусоиды, поэтому не пригодны для некоторых потребителей. Это относится к трансформаторным устройствам, асинхронным электродвигателям.
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
Существует 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.
При расчете суммарной нагрузки потребителей учитывают тот факт, что не всегда оборудование включается одновременно.
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.
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.
Запас мощности важен при пониженном напряжении сети. Чем ниже входное напряжение, тем сильнее снижается допустимая мощность нагрузки.
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
Точность 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.
Наличие информационного дисплея
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
Вольтметр — 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.
Когда стабилизаторы устанавливают на несколько цепей, то ставят уже после автоматов защиты соответствующих цепей.
Можно устанавливать стабилизаторы непосредственно возле потребителей.
Подключение электрооборудования, связанное с работами на электропроводке, выполняют при отключенном питании.
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.
Энергия hybrid СНВТ 10000 1
Однофазный стабилизатор Энергия СНВТ-10000/1 серии Hybrid обеспечивает качественное и стабильное электрическое питание различной техники. Приобрести настоящий гибридный стабилизатор следует для того, чтобы решить проблемы с серьёзными просадками напряжения. Основным предназначением данной модели является:
- нормализация параметров электропитания при значительных и длительных отклонениях напряжения от номинального;
- защита электропотребителей от мощных импульсов высокой частоты.
Технические характеристики стабилизатора Энергия hybrid-10000
Данной моделью обеспечиваются основные технические характеристики сети электропитания, охлаждение автотрансформатора и силовых ключей с помощью вентилятора, устранение эффекта моргания ламп, непрерывный процесс стабилизация значений параметров.
При подключении слишком мощных электрических приборов или возникновении КЗ происходит автоматическое отключение нагрузки. Допустимая перегрузка при этом допускается в течение 10 минут, но не более (%) ≤30.
Внимание! Подключение к аппаратуре Энергия СНВТ -10000/1 потребителей должно выполняться в соответствии с ПУЭ и инструкцией изготовителя. Эксплуатация при температуре окружающей среды (-5…+400 С) ниже или выше допустимых пределов может привести к сбою в работе и преждевременному отказу оборудования.
Параметры модели Энергия hybrid СНВТ-1000
Два многофункциональных дисплея стабилизатора отображают на передней панели буквенно-цифровую информацию, считываемую с приборов:
- вольтметра, показывающего напряжение на выходе;
- амперметра, демонстрирующего силу тока.
Амперметр показывает текущее значение потребляемого тока — чем больше суммарная мощность подключенных к этой фазе работающих электроприёмников в данный момент, тем больше ток. Скорость регулирования выходного напряжения системы зависит от величины отклонения напряжения на входе и равна от 20 с.
При включенном состоянии, когда байпас выключен, на вольтметре должно отображаться напряжение 220В±3% (213—227 В) и это означает, что все исправно. Показания же вне этого диапазона указывают на некоторые из возможных неполадок:
- устройство неисправно;
- нагрузка чересчур высокая;
- входное напряжение за пределами допустимых значений 105-280 В.
На панели также отображается индикация режима работы устройства. Причем прибор сам решает в какой момент, какой режим эффективнее и безопаснее будет для работы, построенной по электромеханическому принципу. Показательной характеристикой эффективности системы является КПД, равный 98 %. Способ охлаждения при этом воздушно-конвекционный. Подключения осуществляются посредством клеммной колодки.
Габариты устройства Энергия Hybrid СНВТ-10000 (ШхГхВ) – 350х225х415 мм. Вес НЕТТО – не более 29 кг.
Описание стабилизатора Энергия СНВТ-10000
Данный тип стабилизатора автоматически поддерживает уровень напряжения на одном уровне. Конструктивные особенности серии заключаются в следующем:
- прибор собран на основе автотрансформатора с гибридной релейно-сервоприводной регулировкой посредством электромеханических реле и сервомотора. Это позволяет работать в широком диапазоне регулировки до 105 В и сглаживать большие скачки в сети;
- применяется унифицированный электропривод;
- отличается модернизированной конструкцией силовых трансформаторов, полностью соответствующей требованиям норматива максимальной мощности при Uвх=190 В.
Прибор Энергия СНВТ-10000/1 Hybrid оснащен полным набором системных защит, что даёт возможность использовать оборудование для стабилизации напряжения непрерывно в течение десяти лет без техобслуживания. Из достоинств можно перечислить следующие:
- чистая синусная волна на выходе;
- бесшумность работы;
- высокая точность;
- простой монтаж;
- адаптивность к отечественным электросетям;
- оптимальное сочетание цена-качество.
Российские производители используют материалы и компоненты только высокого качества: обмотка трансформатора изготовляется из меди, конструкция щеточного узла выпускается в усиленном исполнении и т. п. В силовых цепях стабилизатора устанавливаются конденсаторы, сглаживающие импульсы, а трансформаторы тока в цепях измерения минимизируют риск поражения и становятся барьером электромагнитным помехам.
Из аналогов серии Энергия СНВТ-10000 можно выделить стабилизаторы напряжения Lider PS10000W-15, POWERMAN AVS 10000P, Каскад СН-О-10, N-Power серия Oberon M10-10.
Какие бывают типы стабилизаторов напряжения?
Феррорезонансные стабилизаторы напряжения
Феррорезонансные – один из самых старых и надежных видов стабилизаторов напряжения. Физический принцип работы состоит в протекании рабочего тока через комбинацию линейного и нелинейного дросселей, последний из которых входит в насыщение при напряжении близком к 220 В (либо 230В), а для исправления формы синусоиды, искаженной при процессе стабилизации, используется эффект резонанса.
Преимущества данного вида стабилизаторов – высокая надежность и долговечность, возможность исправления несинусоидальной формы тока, плавность регулирования выходного напряжения и высокая точность, довольно высокая скорость реакции на изменение входного напряжения. Возможность изготовления приборов на очень большую мощность.
Недостатки: большие габариты и масса, вследствие этого высокая стоимость, характерный низкочастотный гул при работе, искажение формы выходного напряжения
Производители: стабилизаторы этого вида фактически исчезли с рынка, в виде исключения могут встретиться промышленные модели производства Тирасполя и КНР.
Резюме — на рынке фактически отсутствуют
Сервоприводные стабилизаторы напряжения
Сервоприводные – один из самых распространенных типов стабилизаторов напряжения. Причина — отработанная конструкция и довольно неплохие характеристики. Принцип работы весьма прост – съем необходимого нам напряжения прямо с катушки автотрансформатора с помощью графитового токосъемника, скользящего по зачищенной от изоляции дорожке на поверхности обмотки. Автотрансформатор может быть тороидального типа (бытовые версии) либо стержневого (промышленные версии). Токосъемник движется по зачищенной от изоляции дорожке с помощью сервомеханизма, управляемого блоком слежения за выходным напряжением. Фактически это обычный ЛАТР с сервоприводом, отсюда и название.
Преимущества: компактность, высокий КПД, плавность регулирования выходного напряжения, довольно высокая точность, возможность изготовления изделий на очень большую мощность. На мощностях свыше 100 кВа имеют мало конкурентов. Не влияют на форму сетевой синусоиды.
Недостатки: искрение контактного ролика и вследствие этого помехи в сети, низкая надежность сервопривода, необходимость обслуживания и замены контактных щеток\роликов, наличие движущихся частей, акустический шум, высокая сложность и дороговизна сервоприводного механизма в промышленных моделях, малый ресурс работы в «неспокойных» сетях, медленная реакция на изменение входного напряжения (как правило около 50В/сек) и самое неприятное — возможность создания скачка напряжения на выходе при слабых сетях и присутствии на линии мощных потребителей. Эту проблему производители решают с помощью дополнительного реле напряжения, устанавливаемого на выходе стабилизатора, но такое решение создает дополнительные проблемы – провалы напряжения на выходе при срабатывании защиты. Так же недостатком может считаться очень высокая стоимость изделий европейского производства.
Производители: стабилизаторы такого типа производятся в Италии, Германии, России — продукция как правило высокого качества и с отличными характеристиками с соответствующей ценой, но основная масса сервоприводных стабилизаторов производится в Китае.
Резюме: в качестве промышленных стабилизаторов эти изделия еще долго будут самыми популярными типами на рынке, но бытовые модели активно вытесняются другими типами стабилизаторов
Релейные стабилизаторы напряжения
Релейные — автотрансформаторные с релейной коммутацией отводов — принцип стабилизации аналогичен сервоприводному стабилизатору, разница в способе коммутации — в автотрансформаторе есть группа отводов с различными напряжениями. Коммутацией этих отводов электромагнитными реле под управлением процессора достигается нужное напряжение на выходе автотрансформатора.
Преимущество данного вида стабилизаторов — дешевизна, компактность, достаточно высокая скорость реакции на изменение входного напряжения – 50-60 мс, высокий КПД (98-99%), отсутствие влияния на форму сетевой синусоиды.
Недостатки: Множество. Основной недостаток — малый ресурс контактов силовых реле — в неспокойных сетях могут износиться за несколько месяцев и даже недель. Так же крайне нежелательна работа на индуктивные нагрузки – электромоторы, трансформаторы и т.д. Дуга, возникающая при коммутации контактов реле, может их сжечь за считаные дни. Следующий серьезный недостаток — ступенчатость переключения (соответственно и регулирования) выходного напряжения, наглядно выражается в мерцании ламп накаливания при изменении сетевого напряжения. Еще один серьезный недостаток — помехи и коммутационные перенапряжения, возникающие при работе силовых контактов реле (уважающие себя производители с этим эффектом пытаются бороться). Точность поддержания выходного напряжения +- 7% .. +- 10% .
Производители: стабилизаторы такого типа производят множество китайских фабрик. Есть так же украинские и российские производители подобной техники. Возможно, это самый распространенный на рынке вид бытовых стабилизаторов напряжения.
Резюме: типичный бытовой прибор самого дешевого ценового диапазона.
Автотрансформаторные стабилизаторы напряжения с тиристорной (симисторной) коммутацией отводов
Это один из самых популярных видов стабилизаторов с отличными потребительскими свойствами. Физический принцип работы – коммутация отводов автотрансформатора с помощью электронных ключей – симисторов или тиристоров под управлением микропроцессора.
Преимущества: очень высокое быстродействие ( 10-20 мс), высокая точность поддержания выходного напряжения – может достигать +- 0.5% !!!!!, что практически не хуже, а, зачастую, даже лучше, чем в плавно регулируемых стабилизаторах. Отсутствие искажения формы сетевой синусоиды. Компактность, относительно невысокая стоимость, хороший КПД (обычно около 98%), возможность эффективной работы в сетях любого типа и с любой нагрузкой. Ресурс работы может достигать 15-20 лет за счет отсутствия движущихся частей и узлов, которые необходимо обслуживать. Управление процессом стабилизации с помощью микроконтроллера повышает эффективность стабилизации и по факту сегодня является стандартом для этого типа стабилизаторов.
Недостатки: основной недостаток – дискретность (ступенчатость) регулирования выходного напряжения. Вызывает заметное мерцание ламп накаливания и галогеновых ламп. С увеличением количества ступеней этот эффект снижается и при 36 ступенях становится малозаметным даже на лампах накаливания. При применении светодиодных светильников и ламп «экономок» этот побочный эффект фактически отсутствует. Еще одна особенность такого типа стабилизаторов — нагрев силовых ключей при работе на полную мощность и необходимость в активном охлаждении с помощью вентиляторов либо развитых охладителей (радиаторов). Высокая сложность изделия и дороговизна изделий большой мощности являются относительными недостатками и нивелируются высококлассными рабочими характеристиками.
Производители – в основном на наших рынках присутствуют изделия производства Украины и России, также есть в незначительных количествах изделия производства Италии, Великобритании, КНР.
Резюме: оптимальный выбор на сегодняшний день. Есть возможность выбора от бюджетных 9-и ступенчатых моделей до флагманских высокоточных 36-и ступенчатых моделей различных производителей.
-
Стабилизатор напряжения АМПЕР Э 12-1/25 v2.0
Количество фаз: однофазный
Мощность: 5,5 кВт
Рабочий ток: 25 А
Количество ступеней стабилизации: 12
Тип ключа: симистор
Диапазон работы: 100-295 В
Точность стабилизации: 3,5 %
Время реакции: 20 мс
Байпас: электронный
Гарантия: 5 лет
Серия: Ампер
-
Стабилизатор напряжения АМПЕР Э 12-1/32 v2.0
Количество фаз: однофазный
Мощность: 7 кВт
Рабочий ток: 32 А
Количество ступеней стабилизации: 12
Тип ключа: симистор
Диапазон работы: 100-295 В
Точность стабилизации: 3,5 %
Время реакции: 20 мс
Байпас: электронный
Гарантия: 5 лет
Серия: Ампер
-
Стабилизатор напряжения АМПЕР-Т Э 16-1/25 v2.0
Количество фаз: однофазный
Мощность: 5,5 кВт
Рабочий ток: 25 А
Количество ступеней стабилизации: 16
Тип ключа: симистор
Диапазон работы: 100-295 В
Точность стабилизации: 2,7 %
Время реакции: 20 мс
Байпас: электронный
Гарантия: 5 лет
Серия: Ампер
-
Стабилизатор напряжения АМПЕР-Т Э 16-1/32 v2.0
Количество фаз: однофазный
Мощность: 7 кВт
Рабочий ток: 32 А
Количество ступеней стабилизации: 16
Тип ключа: симистор
Диапазон работы: 100-295 В
Точность стабилизации: 2,7 %
Время реакции: 20 мс
Байпас: электронный
Гарантия: 5 лет
Серия: Ампер
Автотрансформаторные с косвенной тиристорной коммутацией отводов
Данный тип стабилизаторов — идеальный вариант для промышленности. Отличие их состоит в том, что основной поток энергии идет не через силовые ключи, а через вторичную обмотку вольтодобавочного трансформатора, отводы первичной обмотки которого коммутируются с помощью тиристоров.
Достоинства: все достоинства тиристорных автотрансформаторных стабилизаторов + возможность делать изделия большой мощности – до нескольких МВт.
Недостатки: все недостатки опять же тиристорных стабилизаторов
Гибридные стабилизаторы напряжения
Гибридные стабилизаторы – один из самых новых типов стабилизаторов. По сути это автотрансформаторный стабилизатор напряжения с симисторной коммутацией и релейным удержанием комбинации отводов автотрансформатора. Объединяет в себе преимущества релейного стабилизатора – быстроту, дешевизну, компактность и надежность тиристорного стабилизатора при работе с нагрузками любого типа.
Преимущества: низкая цена, быстрота, надежность при работе с любыми нагрузками.
Недостатки: дискретность стабилизации (ступенчатое изменение выходного напряжения), легкий акустический шум при коммутации.
Производители: этот тип стабилизатора был разработан в КБ Силовой Электроники НПО Вольт в 2012-2013 годах, конструкция и принцип защищены патентом, производится в России исключительно НПО Вольт.
Резюме: новое изделие, стремительно набирающее популярность на рынке в силу уникальных характеристик по надежности и великолепному соотношению потребительские характеристики/цена.
-
Стабилизатор напряжения ГИБРИД Э 9-1/10 v2.0
Количество фаз: однофазный
Мощность: 2,2 кВт
Рабочий ток: 10 А
Количество ступеней стабилизации: 9
Тип ключа: гибридный
Диапазон работы: 130-310 В
Точность стабилизации: 7,5 %
Время реакции: 100 мс
Байпас: нет
Гарантия: 2 года
Серия: Гибрид
-
Стабилизатор напряжения ГИБРИД Э 9-1/25 v2.0
Количество фаз: однофазный
Мощность: 5,5 кВт
Рабочий ток: 25 А
Количество ступеней стабилизации: 9
Тип ключа: гибридный
Диапазон работы: 110-325 В
Точность стабилизации: 7,5 %
Время реакции: 100 мс
Байпас: электронный
Гарантия: 2 года
Серия: Гибрид
-
Стабилизатор напряжения ГИБРИД Э 9-1/32 v2.0
Количество фаз: однофазный
Мощность: 7 кВт
Рабочий ток: 32 А
Количество ступеней стабилизации: 9
Тип ключа: гибридный
Диапазон работы: 110-325 В
Точность стабилизации: 7,5 %
Время реакции: 100 мс
Байпас: электронный
Гарантия: 2 года
Серия: Гибрид
-
Стабилизатор напряжения ГИБРИД Э 9-1/40 v2.0
Количество фаз: однофазный
Мощность: 9 кВт
Рабочий ток: 40 А
Количество ступеней стабилизации: 9
Тип ключа: гибридный
Диапазон работы: 110-325 В
Точность стабилизации: 7,5 %
Время реакции: 100 мс
Байпас: электронный
Гарантия: 2 года
Серия: Гибрид
Автотрансформаторные тиристорные с плавной регулировкой
Автотрансформаторные тиристорные с плавной регулировкой — один из мало популярных вариантов автотрансформаторного стабилизатора, в котором напряжение грубо регулируется с помощью коммутации небольшого количества отводов и точно подстраивается с помощью метода фазового управления тиристором в течении полупериода (ФИМ стабилизаторы).
Преимущества: дешевизна при неплохой точности (достигает 1 %), плавность регулирования, небольшое количество ключей.
Недостатки: существенное искажение формы сетевой синусоиды, шумная работа трансформатора из-за фазового управления тиристором, невозможность работы с индуктивными нагрузками и с некоторыми видами бытовой техники.
Резюме: по причине большого количества создаваемых проблем при эксплуатации этот вид стабилизаторов развития не получил.
Автотрансформаторные с ШИМ управлением
Автотрансформаторные с ШИМ управлением – один из вариантов плавно регулируемых электронных стабилизаторов. Физический принцип состоит в подаче генерируемого ШИМ инвертором напряжения на первичную обмотку трансформатора. Вторичная обмотка трансформатора включена в сеть последовательно с нагрузкой. Управляя фазой и выходным напряжением инвертора с помощью микропроцессорной системы управления добиваются эффекта стабилизации на выходе вторичной обмотки трансформатора.
Преимущества: плавность, высокая точность регулировки, отличное время реакции – 20 мс.
Недостатки: высокая цена, сложность, не высокая надежность.
Резюме: перспективный вид стабилизаторов, на сегодняшний день редко встречается в силу не отработанности конструкции.
Электронные безтрансформаторные стабилизаторы с ШИМ
Электронные безтрансформаторные стабилизаторы с ШИМ – еще один из вариантов электронных стабилизаторов сетевого напряжения. Работает на принципе накопления и отдачи в сеть энергии, запасенной в последовательно включенном дросселе. В качестве коммутирующих ключей служат IGBT транзисторы большой мощности, схема работает на высокой частоте – 20-30 кГц.
Преимущества: возможность исправления формы сетевой синусоиды, очень маленькое время реакции – мкс (µs), ограничение токов КЗ, возможность компенсации в режиме реального времени быстрых бросков напряжения в сети (при работе сварочных аппаратов на линии).
Недостатки: очень высокая сложность и стоимость, низкая технологичность.
Производители: единичные компании в России.
Резюме: интересный вид стабилизаторов, развитие которых к сожалению, ограничивает высокая сложность и стоимость комплектующих.
Электронные стабилизаторы с двойным преобразованием
Электронные стабилизаторы с двойным преобразованием – один из вариантов электронных стабилизаторов сетевого напряжения. Физический принцип заключается в выпрямлении входного переменного тока в постоянный и формировании синусоиды заново с помощью инвертора.
Преимущества: 100% фильтрация входных помех, исправление формы сетевой синусоиды, отличное качество выходного напряжения.
Недостатки: низкий КПД, высокая стоимость, большие габариты и масса, акустические шумы от вентиляторов и преобразователя, необходимость периодического обслуживания.
Производители: единичные компании в России.
Резюме: довольно редкий и дорогой вид стабилизаторов, популярности на рынке не имеет.
Электродинамический стабилизатор напряжения
Электродинамический стабилизатор – очень редкий вид электромеханического стабилизатора напряжения, ранее применялся исключительно в промышленности. Физически состоит их электромотора, маховика, синхронного генератора и системы управления.
Преимущества: надежность
Недостатки: очень низкий КПД, шум, масса, стоимость, необходимость обслуживания. Стабилизаторы промышленного типа со стержневым автотрансформатором некоторые производители называют электродинамическим стабилизатором, что, очевидно, не совсем верно
Резюме: в наше время фактически не встречается.
принцип действия, конструкция и сфера использования
Содержание статьи:
Агрегат под названием «стабилизатор напряжения трехфазный» – это сложное электронное устройство, позволяющее поддерживать параметры выходного питания на нужном уровне. Потребность в этих изделиях вызвана нестабильностью сетевого питания 380 Вольт, колебания которого достигают порой опасных величин. При установке стабилизаторов удается уберечь подключенное к нему промышленное и бытовое оборудование, нередко выходящее из строя из-за превышения напряжением предельных значений.
Особенности конструкции
Трехфазный стабилизатор напряжения
По своей конструкции трехфазный стабилизатор – это три однотипных однофазных модуля с общей схемой управления и контроля. Известны два варианта исполнения таких устройств:
- В первом случае это единая конструкция, включающая в себя три независимых контура стабилизации.
- Второй вариант представляет собой три одинаковых однофазных стабилизатора, включенных по схеме «звезда» и размещенных в виде модулей в единой стойке.
Первое из исполнений применяется для обслуживания маломощных потребителей и стоит сравнительно дешево. Но за это приходится расплачиваться серьезными проблемами, возможными при его эксплуатации. При выходе из строя одной из 3-х схем всю конструкцию приходится ремонтировать или обновлять полностью. Вторая модификация (в виде стойки с независимыми модулями) отличается повышенной функциональностью, позволяющей не прерывать подачу питания при неисправности одной из фазных линий. В этом случае напряжение подается на выход напрямую, минуя проблемный модуль.
Однофазный стабилизатор напряжения Энергия СНВТ Hybrid
Особенностью подключения любых модификаций является раздельная подача фазы на каждый из преобразователей, в то время как рабочий ноль у них остается общим. Кроме того, корпуса этих устройств обязательно соединяются с имеющимся на промышленном объекте заземляющим контуром.
Схема управления и контроля стабилизаторов напряжения 380 В работает по особому алгоритму, позволяющему не только корректировать величину выходного напряжения, но и отключать прибор в следующих экстренных случаях:
- величина напряжения одной из фаз ниже или выше критического уровня;
- температура элементов регулировки преобразовательных модулей превышает заданный порог;
- в схеме потребления обнаружен сильный перекос фаз.
Перекос фаз характерен для режима работы с неравномерной нагрузкой, когда значения фазных напряжений смещаются в сторону нуля трансформаторной нейтрали.
В качестве защитного элемента, отключающего нагрузку в аварийной ситуации, применяется встроенный в агрегат 4-х полюсный автомат. Стабилизатор 3-фазный внешне оформлен как вертикально установленная напольная конструкция. На ее переднюю панель, помимо органов управления, выведены индикаторы напряжения, выполненные в виде стрелочных вольтметров или современных цифровых индикаторов.
Принцип работы и сфера применения
Назначение любого стабилизатора состоит в поддержании выходного напряжения на заданном уровне. Для понимания принципа его работы сначала нужно ознакомиться со следующими особенностями внутреннего устройства:
- основой большинства стабилизаторов является преобразователь-трансформатор с регулируемым числом витков на выходе, позволяющим изменять напряжение на них в ту или другую сторону;
- до тех пор, пока показания на входе соответствуют номиналу, с выходной обмотки снимаются нормальные 220 Вольт;
- если напряжение на входе изменилось в большую или меньшую сторону, встроенный в стабилизатор контроллер обрабатывает разницу и подает управляющий сигнал на специальный моторный механизм;
- последний перемещает движок съемника напряжения в нужную сторону, корректируя выходное напряжение до момента достижения им номинала.
Среди выпускаемых промышленность образцов стабилизирующих устройств различают модели с плавной и ступенчатой регулировкой.
Область применения трехфазных стабилизаторов достаточно широка. Они устанавливаются в силовых цепях питания не только на производстве, но и в домашних условиях, в основном – в частных и загородных домах. Стабилизирующие устройства для бытовых нужд, как правило, отличаются невысоким показателем мощности, ограниченным величиной 30-50 кВт. Более энергоемкие агрегаты (до 100 кВт) нередко устанавливаются в городских офисах, в загородных поселках, а так же на небольших предприятиях.
Для личной дачи вполне достаточно устройства, гарантирующего получение на выходе мощности до 50-70 кВт. Промышленные образцы стабилизаторов с заявленной мощностью более 100 кВт устанавливаются в цехах заводов, в медицинских учреждениях, а также на выставочных площадках и в торговых центрах. Устройства с гальванической развязкой по напряжению, работающие в условиях повышенной влажности, востребованы в специализированных медучреждениях, лабораториях и научных центрах.
Виды трехфазных стабилизаторов
Гибридный стабилизатор
Промышленностью налажен выпуск большого количества модификаций стабилизаторов, рассчитанных на работу в трехфазных сетях. Перечень основных типов таких агрегатов:
- релейные и тиристорные устройства;
- электромеханические стабилизаторы;
- феррорезонансные и инверторные модели;
- гибридные приборы.
Каждая из этих позиций нуждается в отдельном рассмотрении.
Релейные и тиристорные образцы
Релейный стабилизатор напряжения SUNTEK PR 1500 ВА
В релейных устройствах для переключения витков выходной катушки встроенного трансформатора используются электромагнитные реле. Системы этого класса отличаются достаточным быстродействием и удобны в работе и обслуживании. Однако из-за механического характера переключений они недостаточно долговечны (ресурс срабатывания реле ограничен). При этом точность регулировки выходных показателей у релейных агрегатов недостаточна для практических нужд.
Тиристорные устройства не содержат механических контактов, так как их переключающая схема построена на основе полупроводниковых приборов. За счет этого показатели надежности и долговечности стабилизатора резко повышаются, а ресурс практически неограничен. Благодаря отлаженному производству современных электронных компонентов стоимость такого устройства невысока.
Электромеханические модели
Электромеханический стабилизатор напряжения
В агрегатах этого типа подстройка выходного напряжения осуществляется путем механического перемещения щеток токосъемника, входящего в состав встроенного сервопривода. Этим и объясняется низкая скорость регулирования выходного параметра, не превышающая 15 Вольт в секунду. К другим недостаткам этих устройств относят:
- излишнюю шумность;
- сильное искрение в процессе работы;
- низкую инерционность (устройство не успевает реагировать на резкие изменения входного напряжения).
Положительным качеством электромеханических приборов является высокая точность выставления выходных показателей (напряжения и мощности).
Феррорезонансные стабилизаторы
Устройство феррорезонансного типа
Этот тип стабилизирующих устройств напоминает обычные трансформаторные модели, у которых магнитопровод имеет ярко выраженную асимметрию. Этим он отличается от типовых конструкций с нелинейными магнитными характеристиками. Существенный недостаток этих агрегатов – низкий КПД по мощности. Кроме того, при необходимости управления большими токовыми нагрузками линейный дроссель получается значительных размеров.
Для снижения габаритов и массы устройства в него введен конденсатор, за счет которого магнитопровод приобретает резонансные свойства. Отсюда и название этого агрегата – феррорезонансный регулятор. Сегодня этот тип стабилизаторов (как и его электромеханический аналог) применяется только в особых случаях. В бытовых условиях на смену им пришли современные электронные приборы, называемые инверторами.
Инверторы
Инвенторный стабилизатор
Инверторные модели построены по сложной электронной схеме, включающей в себя несколько ступеней преобразования входного напряжения. Благодаря этому удается получить практически идеальный регулятор, позволяющий поддерживать выходной уровень с недостижимой для других стабилизаторов точностью. Расширен и диапазон допустимых колебаний по входу, а скорость управления ограничена только быстродействием выходных ключевых элементов (высокочастотных транзисторов). Единственный недостаток электронных агрегатов – их высокая стоимость.
Гибридные приборы
Это тип стабилизирующих устройств появился на рынке сравнительно недавно (в 2012 году). Основа его конструкции – механический регулятор, в состав которого введены два преобразователя релейного типа. В нормальном режиме работает только электромеханическое устройство, а дополнительные узлы вступают в действие, когда основной модуль уже не справляется со своими функциями.
Невозможность поддерживать на выходе оптимальный уровень обычно проявляется при слишком заниженных или завышенных входных напряжениях, ограниченных диапазоном от 144 до 256 Вольт. Если эта величина меньше 144 или выше 256 Вольт, начинает работать вторая ступень стабилизации, собранная на э/м реле. Максимальный диапазон регулировки составляет от 105 до 280 Вольт.