Stabilizátory sieťového napätia 220 V - porovnanie rôznych typov, výhod a nevýhod

Každý dom má množstvo domácich spotrebičov, ktoré stoja od jednotiek po desiatky až stovky tisíc rubľov. Na to, aby mohla slúžiť čo najdlhšie, je potrebné ju sledovať, starať sa o ňu a vykonávať všetky prípadné údržbárske práce. Nebezpečenstvom však ostávajú iba prepätia.

V domácich elektrických sieťach sa vyskytujú často, môžu byť spôsobené prepínaním výkonných elektrických zariadení, ako aj problémy na tratiach, ako napríklad zlý kontakt, chátrajúce podpery atď. Na zníženie rizika zlyhania zariadenia v dôsledku nedostatočného napájania môžete použiť stabilizátory napätia 220V. V tomto článku sa budeme zaoberať tým, čo sú a ako sa líšia.

Automatický transformátor

Pred začatím preskúmania typov elektrických stabilizátorov zvážime, čo je autotransformátor, pretože je základom najmodernejších stabilizátorov.

Autotransformátor - líši sa od obvyklej predpony „auto“ v názve, znamená to „sám“. Zásadný rozdiel od konvenčného transformátora spočíva v tom, že má jedno vinutie, je tiež primárne a sekundárne. Na obrázku nižšie vidíte jeho schému.

Ak je autotransformátor konvenčne rozdelený na primárnu a sekundárnu stranu, potom je napätie dodávané nie na konce vinutia, ale medzi jeden koniec a kohútik. Potom bude medzi extrémnymi koncami vinutí napätie vyššie ako vstup.

Autotransformátory sa môžu vykonávať buď s niekoľkými odbočkami z vinutia, na implementáciu postupného prepínania výstupného napätia. Ale väčšina laboratórnych autotransformátorov poskytuje plynulé nastavenie "výstupu", ako je to organizované?

Na tento účel sú výstupné svorky spojené s posuvným kontaktom - grafitová kefa, ktorá uvoľňuje napätie od svojich zákrut. Tento uzol je uvedený na fotografii nižšie.

Druhy a vlastnosti

Najprv zvážte klasifikáciu podľa typu a ich charakteristiky. Stabilizátory sa vyznačujú metódou stabilizácie a regulácie napätia:

1. Ferorezonant.

2. Relé.

3. elektromechanické alebo servo poháňané;

4. Elektronický alebo invertor s polovodičovými spínačmi.

Pri výbere stabilizátora akéhokoľvek typu sa musíte najskôr pozrieť na jeho vlastnosti. Možno, že hlavná je sila, je to uvedené vo VA - voltampéry alebo kVA - kilovolt ampéry.

Vezmite prosím na vedomie:

Voltampéry sú jednotka merania zdanlivého výkonu, ktorá pozostáva zo súčtu aktívnych a reaktívnych síl. Platíte za aktívny výkon, ktorý sa meria vo wattoch (W) alebo kilowattoch (kW) a spotreba energie je kW / h.

Okrem napájania musíte venovať pozornosť aj chybe pri regulácii výstupného napätia a vstupného rozsahu, ako aj reakčnej rýchlosti na zmeny napätia.

Toto by sa malo vziať do úvahy pri výbere zariadenia, pretože ak vypočítate množstvo aktívnej energie spotrebovanej zariadeniami a kúpite stabilizátor „end-to-end“, nemusí to vydržať. Na určenie celkového výkonu by sa aktívna hodnota mala vynásobiť hodnotou cosine phi - týmto účinníksa rovná pomeru činného výkonu k plnému výkonu, potom sa celkový výkon rovná koeficientu činného a koeficientu:

Hrubý výkon = aktívny výkon / cosF

Do úvahy sa musí brať aj účinnosť a nábehové prúdy. V každom prípade použite stabilizátor s celkovou rezervou energie 30 - 40%, ideálne 50% z plánovanej kapacity spotrebiteľov.

Napríklad:

Ak je celkový výkon chránených zariadení 3 kW, potom je lepšie kúpiť stabilizátor pre 4 až 4,5 kVA.

Rozlišujte medzi jednofázovými a trojfázovými stabilizátormi napätia, ale keďže jednofázový vstup je bežnejší v domácich energetických sieťach, zameriame sa na takéto stabilizátory.

Ferorezonančný stabilizátor

Ferrorezonančný stabilizátor chráni elektrické zariadenia pred prepätím. Skladá sa z dvoch tlmiviek a kondenzátora, ktorého približný obvod je uvedený na obrázku nižšie.

Sú lacné, ale nezabezpečujú skutočnú stabilizáciu výstupného napätia, hoci poskytujú určitú ochranu pre elektrické zariadenia. V súčasnosti nie je trh príliš bežný. Pre normálnu a bezpečnú prevádzku vášho zariadenia by sa nemali brať do úvahy. Obrázok nižšie zobrazuje jeho vzhľad.

Malo by sa pamätať na to, že jeho výhodou je trvanlivosť, pretože neexistujú žiadne ovládače a rýchlosť.

Stabilizátor relé

Stabilizátor relé je založený na autotransformátore a riadiacom systéme založenom na relé a mikroradič, Princíp činnosti spočíva v prepnutí odbočiek z otáčok autotransformátora, aby sa dosiahlo stabilné napätie vo výstupnej sieti. Približný diagram takéhoto stabilizátora je uvedený nižšie:

Diagram ukazuje, že stabilizátor relé poskytuje postupné nastavenie výstupného napätia. Preto je chyba v regulácii výstupného napätia asi 8%. V skutočnosti chyba závisí od počtu krokov.

Ako už bolo povedané, odbočky z vinutia transformátora sa spínajú pomocou elektromechanických relé a aby sa zabezpečilo zvýšenie aj zníženie výkonu, autotransformátor je vyrobený tak, že sú povolené 4 odbočky na zníženie výstupného napätia a 3 odbočky na zvýšenie.

Relé pracujú dostatočne rýchlo, reakčná rýchlosť stabilizátora. V závislosti od typu špecifických relé pracujú za 2-7 milisekúnd. Samotné zariadenie poskytuje spínacie stupne a záverečnú reakciu za 2 až 12 milisekúnd.

Samotný transformátor a spínacie relé sú na fotografii viditeľné - to sú bloky v čiernych puzdrách za ním.

Čím viac relé je nainštalovaných, tým väčšia je presnosť nastavenia a rozsah prevádzkových napätí. Niektoré modely pracujú v rozsahu napätia 100-290V.

Výhody:

• nízke náklady;

• spoľahlivosť;

• nerušiť sieť;

• väčšina modelov má ďalšie funkcie, ako napríklad prepäťová ochrana, napájanie zo vstupu na výstup priamo. Tento režim sa nazýva bypass (bypass), je potrebné znížiť straty na transformátore pri normálnej hodnote napájacieho napätia. Môže byť tiež integrovaná ochrana proti skratu a prehriatiu;

• životnosť 8 - 15 rokov;

• vynikajúca udržiavateľnosť - v prípade zlyhania relé je možné ich ľahko, rýchlo a lacno vymeniť. kritická je porucha transformátora alebo riadiacej dosky;

• vysoká účinnosť - 97 - 99%.

Nevýhodou je postupné nastavenie. Niektorí nemusia byť spokojní s pravidelnými kliknutiami pri prepínaní relé. Nie sú však príliš nahlas.

Stabilizátory relé sú vhodné pre napájanie chladničiek, práčok a iných zariadení s motormi a ohrievačmi.

Elektromechanické alebo servomotorické stabilizátory napätia

Stabilizátory napätia riadené servomotorom sa v zásade podobajú laboratórnemu autotransformátoru, jediným rozdielom je to, že napätie je automaticky regulované, servomotorom.

Pri takomto usporiadaní nie je možné uskutočniť ostrú reakciu na zmeny napätia, rýchlosť reakcie je v rozsahu 10 až 15 voltov za 1 sekundu. Preto je vhodný pre oblasti, kde je neustále pozorovaný nízky alebo vysoký stres, alebo dokonca pláva počas dňa. Toto sa často stáva v obciach a súkromnom sektore. Reagujú na plynulé zmeny napájacieho napätia a poskytujú stabilný výstup pri 220 V.

výhody:

• plynulé nastavenie napätia;

• presné nastavenie.

nevýhody:

• opotrebovanie pohyblivých častí a potreba ich pravidelnej prevencie alebo výmeny;

• činnosť stabilizátora je dosť hlučná v dôsledku zvukov zo servopohonu a pohybu kolektora prúdu pozdĺž vinutia, čo znamená, že keď sa zmení vstupné napätie, budete počuť bzučanie;

• prach a vlhkosť sú zlí nepriatelia každého elektrického zariadenia, ale v prípade stabilizátora poháňaného servomotorom je to obzvlášť dôležité, pretože v skutočnosti je hlavná funkčná jednotka vo vnútri otvorená.

Elektronický regulátor napätia

V skutočnosti ide o rovnaký stabilizátor relé, ale namiesto relé sa používajú polovodičové spínače - tyristory alebo triaky. To poskytuje tiché prepínanie a rýchlejšiu reakciu.

Modely tyristorov majú podobné zariadenie:

Ak je napätie v sieti v rámci normálnych limitov, elektronický stabilizačný riadiaci systém zapne režim obtoku a privedie prúd do obtoku transformátora. Je to potrebné na zvýšenie účinnosti.

Toto video porovnáva činnosť relé a elektronického stabilizátora napätia:

výhody:

1. Spoľahlivosť. Polovodičové kľúče nie sú charakterizované mechanickým opotrebením kontaktov.

2. Výkon je rádovo vyšší.

3. Hlukota.

nevýhody:

1. Náklady sú vyššie ako náklady na reléové modely.

2. Schopnosť krátkodobého preťaženia polovodičových spínačov je nižšia ako schopnosť elektromechanických relé.

3. Symetristy môžu zlyhať aj v prípade poruchy vysokonapäťových impulzov, ale výrobcovia tieto problémy minimalizujú.

Stabilizátor meniča

Iným názvom tohto typu nástroja sú stabilizátory dvojitej konverzie. Bloková schéma zariadenia je znázornená na obrázku nižšie.

To znamená, že v tomto obvode napätie smeruje do vstupného filtra elektromagnetického rušenia, potom do korektora účinníka (nemusí to byť v lacných modeloch), potom je usmernené a vedie do meniča a do výstupného obvodu k záťaži. Preto výstupné napätie neovplyvňuje výstup a rýchlosť reakcie stabilizátora s dvojitým konvertorom je vyššia ako pri iných typoch.

Jediným obmedzením je rozsah vstupného napätia, ktorý je obmedzený charakteristikami meniča. Menič s transformátorom je zapojený do dvojitej konverzie, preto je tiež zabezpečené galvanické oddelenie vstupného a výstupného obvodu. Toto je jasnejšie vyjadrené v nižšie uvedenej schéme, hoci ide o neprerušiteľný napájací obvod, ale jeho význam je rovnaký.

Ďalej uvádzame príklad podobného elektrického zariadenia.

V súlade s tým je graf podmieneného napätia na vstupe a na výstupe stabilizátora s dvojitou konverziou.

výhody:

• utíšiť;

• Presnosť a nastavenie rýchlosti;

• Veľký rozsah vstupného napätia.

Nevýhodou sú náklady.

záver

Všetky stabilizátory sú dobré svojím vlastným spôsobom a inštalácia ktoréhokoľvek z nich zlepší pracovné podmienky elektrických spotrebičov a predĺži ich životnosť. Mali by ste však vziať do úvahy rýchlosť a vyvodiť závery, ak sa vo vašej sieti často vyskytujú rázové impulzy.

Aby som to zhrnul a urobil správne rozhodnutie, prečítajte si tabuľku, zdvihol som niekoľko modelov rôznych typov s približne rovnakou silou. Ceny sú uvedené na webe Yandex.Market a sú uvedené na júl 2018.

Comments

[#1 porota]

Mala by sa pridať miera pomeru nákladov k cene predajcov značiek. To je 3 4 5 6 - vyberte pozorovateľné.

[#2]

porota,
Žiadny výrobca neoznámi náklady na výrobok, pretože s podobnými funkciami môže byť na diskrétnej logike a na drahých plisoch sa tretí zvyčajne zhromažďuje atmega za 50 rubľov. Navyše, samotné relé / kvalita kefy na servo / kvalita elektrolytov, viazanie kľúčov atď. v závislosti od produktu. Od domáceho vodcu - Resanty. To je skutočnosť. Nič viac na to povedať.