Электронный стабилизатор
схема устройства
Принцип работы этого прибора полностью аналогичен принципу работы релейного стабилизатора. Только функцию переключающих реле, здесь выполняют ключи на четырёхслойных полупроводниковых приборах – тиристорах и симисторах. Электронный стабилизатор напряжения стоит заметно дороже, чем стабилизаторы других типов, но, тем не менее, есть ситуации, когда его применение оправдано.
Особенности и характеристики
Полупроводниковый стабилизатор может работать практически со всеми видами бытовой техники.
Это определяется его несомненными достоинствами:
- Высокое быстродействие;
- Большой диапазон напряжения;
- Отсутствие шума.
В отличие от реле, мощные силовые ключи, обеспечивают практически мгновенную реакцию на изменение напряжения на входе устройства. Диапазон напряжения сети, при котором электронный стабилизатор корректно работает достаточно большой, поэтому прибор можно использовать в самых неблагоприятных условиях. Он не боится низких температур, работает бесшумно и не нуждается в техническом обслуживании.
Но и недостатков у данного устройства достаточно:
- Дискретный способ регулировки;
- Низкая перегрузочная способность;
- Искажённая форма напряжения на выходе.
По аналогии с релейным стабилизатором, переключение напряжения осуществляется ступенями. Электронные ключи очень не любят перегрузок и могут выгореть.
Нормы качества сетевого напряжения
Все бытовые приборы в наших домах выпускаются с характеристиками, соответствующими стандартам в области электропитания.
- Российский ГОСТ 13109-97 регламентирует бытовое электропитание по таким параметрам:
- уровень входного напряжения – 220В ± 5% с предельным отклонением ± 10%
- частота – 50 ± 0,2 Гц с предельным отклонением ± 0,4 Гц
- коэффициент несинусоидальности – до 8% с предельным отклонением до 12%.
Конечно, в зависимости от страны, стандарты могут отличаться. Например, в США в розетках не 220 вольт, а 110.
Но производимая в каждой конкретной стране техника должна соответствовать принятым в ней стандартам.
И она соответствует. Но есть другая проблема. Далеко не всегда параметры сети находятся в полном соответствии с заданным стандартом.
Вот возьмём нашу прекрасную страну. Какие объективные причины препятствуют соблюдению ГОСТа в области электропитания?
Прежде всего, это техническое несовершенство отечественных электросетей, старые трансформаторные подстанции, рост нагрузки на электросети со стороны населения отдельных коттеджных поселков, дачных районов.
Да, в отдельно взятой Москве вполне благополучная обстановка с соблюдением ГОСТа 13109-97.
Но давайте отъедем дальше. Даже совсем недалеко, за МКАД, в какой-нибудь поселок Раменского района (наша комапания “Стабы.ру” часто там устанавливает стабилизаторы).
Что мы там увидим? Что у многих жителей стоят стабилизаторы напряжения. Причем не на отопительные котлы, для которых стабилизатор является обязательным атрибутом даже в крупных городах.
Установлены стабилизаторы на весь дом. Совсем не от хорошей жизни. Просто интенсивная застройка Подмосковья увеличивает нагрузку на местные электросети.
Где-то успевают менять трансформаторы, а где-то они стоят еще с прошлого века.
В этом случае напряжение просаживается и ни о каком соблюдении стандарта уже речь не идёт.
И низкое и высокое напряжение негативно влияет на работу электроприборов
(стиральные машины, компьютеры, холодильники, микроволновые печи, насосы, электрокотлы, системы охраны и т.п.).
Избавиться от возможных финансовых потерь из-за поломки электрооборудования, можно с помощью включения стабилизаторов напряжения.
Они подключаются последовательно между токоприемником, бытовым прибором и электросетью.
Требования к регулируемым стабилизаторам определяются тем же ГОСТ 13109-97 “Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения”.
Виды существующих реле-регуляторов
С момента начала появления автомобилей прошел уже целый век. За это время регуляторы не один раз меняли свою начинку и внешний вид. Рассмотрим в первую очередь современные стабилизаторы, а потом уже устаревшие.
Регуляторы наших дней бывают двух видов:
встроенные — такие крепятся непосредственно к корпусу генератора и выпускаются совмещенными со щеточным узлом;
Читать также: Прибор для измерения давления жидкости и газа
отдельно закрепленные — крепятся к кузову автомобиля.
Оба вида имеют неразборные корпуса и не подлежат ремонту. Если на генераторе выходное напряжение имеет отклонения от нормального, и есть уверенность, что виноват именно стабилизатор, то в этом случае просто меняем его на новый.
Электромеханический стабилизатор
Принцип регулировки
Какой сварочный инверторный аппарат лучше
Для борьбы с возможными перепадами и резкими скачками питающего напряжения также подходят стабилизаторы электромеханического класса, по своей популярности ничуть не уступающие приборам релейного типа. Эти устройства относятся к повышающим трансформаторам, в которых напряжение корректируется не добавлением витков обмотки, а либо ручным способом, либо посредством электродвигателя особой конструкции. Во втором случае такие механизмы называются сервоприводами.
Электромеханический стабилизатор напряжения
Трансформаторный узел в них выполняется в виде тороидального сердечника с обмоткой из толстой медной проволоки, у которой в местах контакта с ползунком отсутствует изоляция.
Электромеханические устройства гарантируют высокую точность стабилизации выходного параметра, но вместе с тем их быстродействие из-за наличия механических узлов оставляет желать лучшего. В зависимости от используемой схемы и числа регулируемых каналов, все эти изделия делятся на однофазные и трёхфазные агрегаты.
В бытовых однофазных электромеханических приборах контролю и стабилизации подлежит стандартное сетевое напряжение 220 Вольт. Трёхфазные же их аналоги чаще всего применяются на производственных объектах или в офисных помещениях, оснащённых соответствующими силовыми линиями. В наши дни они нередко применяется в быту, особенно – в загородных частных домах и коттеджах, оснащённых ремонтными мастерскими с силовым оборудованием.
Конструкция
По своему конструктивному исполнению (по способу установки) все известные образцы механических стабилизаторов делятся на следующие виды:
- Настенные механизмы;
- Приборы в напольном исполнении;
- Настольные агрегаты.
Ещё один фактор, обязательно учитываемый при выборе устройства, – это его рабочая мощность, которая в различных моделях варьируется от 500 до 20000 кВА.
К преимуществам этих приборов следует отнести не только высокую точность выставления напряжения, но и сравнительно широкий интервал регулирования и отсутствие сильных шумов.
К числу недостатков принято относить:
- Наличие движущихся и контактных деталей (съёмных щёток), не отличающихся высокой надёжностью;
- Неудовлетворительная работа при напряжениях ниже 180-ти Вольт;
- Слишком низкое быстродействие.
Добавим к этому необходимость систематического обслуживания всех подвижных элементов устройства.
Основные секреты выбора стабилизатора
Выбирая подходящий прибор, учитывайте следующие важные параметры.
- Разновидность. Помимо описанных выше, существуют еще электронные стабилизаторы. Причем все разновидности обладают своими ограничениями. Обязательно узнайте о них перед посещением магазина.
- Шумность. Вместе с газовым котлом или, скажем, с холодильником стабилизатор должен работать круглосуточно. А если он будет располагаться около спальни или детской, то бесшумная работа становится одним из главных критериев выбора.
- Нагрузка. Это значение нужно подсчитать заранее. Суммируйте мощности всех электрических приборов, чувствительных к скачкам напряжения, добавьте еще небольшой запас (около 20 процентов). К примеру, чтобы защитить телевизор и ПК, хватит стабилизатора мощностью от 500 В до 1000 В.
- Размеры, вес. Безусловно, стабилизаторы – стационарные устройства, но если выбранная модель будет тяжелой и габаритной, это доставит немало хлопот. И если спрятать устройство за шторой не получается, то стоит купить привлекательную модель, подходящую к интерьеру.
- КПД. Этот показатель тоже очень важен, поскольку устройство будет потреблять электроэнергию. Чем выше коэффициент, тем меньшими будут потери энергии и тем качественнее будет работа стабилизатора.
Голосование за лучший стабилизатор
Какой стабилизатор вы бы выбрали или посоветовали?
Quattro Elementi Stabilia 1000
Сохраните результаты голосования, чтобы не забыть!
Чтобы увидеть результаты, вам необходимо проголосовать
Отечественные стабилизаторы напряжения
На рынке отечественных электротехнических устройств одним из безусловных лидеров является . В числе её продукции имеются линейки стабилизаторов напряжения. Это сервоприводные New Line, релейные Voltron и тиристорные Classic, а так же Hybrid, в которых используется электромеханический и релейный принцип стабилизации, в зависимости от значения напряжения в сети.
Стабилизаторы рассчитаны на мощность от 500 Вт до 30 кВт и на большой диапазон колебаний сетевого напряжения. Все стабилизаторы «Энергия» имеют электронную систему защиты по всем параметрам, а некоторые устройства оборудованы информационным дисплеем.
С этим читают:
Выбираем источник бесперебойного питания для циркуляционного насоса отопления
Стабилизатор напряжения для дачи на 220В: критерии выбора и виды
Правильные критерии выбора ИБП с двойным преобразованием
1 комментарий
- Альбина 07.07.2017 в 14:11
Спасибо! Познавательная статья, написанная доходчивым языком без особых премудростей.
Ответить ↓
Электронный стабилизатор напряжения
К этой группе относятся тиристорные или симисторные устройства для выравнивания напряжения, а так же приборы, использующие двойное преобразование или инверторы. Феррорезонансные стабилизаторы уже давно не используются для питания домашней техники, и могут применяться только на производстве.
Электронный стабилизатор напряжения, выполненный на полупроводниковых ключах, работает на том же принципе, что и релейный прибор, только в качестве коммутирующих элементов в нём используются тиристоры или симисторы.
По сути, эти полупроводниковые приборы представляют собой электронные реле, управляемые напряжением. Они так же переключают обмотки трансформатора по аналогии с реле. Вместо реле в электронном стабилизаторе используется два тиристора или один симистор. Отсутствие механических деталей обеспечивает длительный срок службы, а возможность полупроводниковых приборов коммутировать большие токи позволяет таким устройствам работать с мощными нагрузками.
Недостатки тиристорных стабилизаторов:
- Сильно искажённая форма напряжения на выходе;
- Высокая стоимость;
- Невысокая точность.
Самым перспективным классом электронных стабилизаторов можно считать устройства, работающие с двойным преобразованием сетевого напряжения. Кроме высокой цены, они не имеют серьёзных недостатков. При решении вопроса, какой стабилизатор лучше релейный или электронный, предпочтение отдаётся инверторном устройству, полностью собранному на полупроводниках, если цена не играет существенной роли.Такой прибор обладает рядом преимуществ перед другими моделями:
- Мгновенная скорость обработки любых изменений;
- Отличная точность коррекции;
- Гладкая синусоида на выходе;
- Большой диапазон входных величин;
- Поддержка стабильной частоты.
Единственное, что очень важно для данной конструкции – это охлаждение мощных полупроводниковых приборов. Для этого в стабилизаторе предусмотрен малошумный вентилятор
Также подобные устройства имеют очень высокую цену, поэтому если это является решающим моментом при выборе, то лучше всего отдавать предпочтение релейным стабилизаторам, как наиболее практичному варианту для применения в самых различных областях, а в особенности в быту.
В каких случаях лучше купить релейный стабилизатор напряжения
Релейный (сервоприводный) стабилизатор наиболее универсальное устройство и именно его покупают чаще всего на дачу или в квартиру. И даже достаточно низкая точность стабилизации, в стандартных бытовых условиях применения, не такая уж критичная характеристика, ведь ГОСТ 32144-2013, который регламентирует качество электроэнергии в наших квартирах и домах, допускает отклонения по напряжению до 10%.
Получается, что у вас вполне официально напряжение в розетке может быть на 10% ниже номинального, например, 198В, при этом погрешность стабилизации релейных моделей на уровне 8% уже не кажутся такой страшной цифрой. Особенно если учесть, что производители электрооборудования придерживаются того же госта при разработки своих устройств и практически любое из них безболезненно выдерживает напряжения на 10% большее или меньшее чем номинальное.
Более подробно о достоинствах электронных моделей и особенностях их работы читайте в нашей статье – «Что такое релейный стабилизатор напряжения»
ТОП-2 релейных прибора на 12 кВт
Такие стабилизаторы характеризуются тем, что применяются не только в частных домах, но также в мастерских и офисных помещениях. Рассмотрим лучшие, по мнению экспертов, модели.
No2. Wester STB-10000
Wester STB-10000
Качественное устройство, работающее очень тихо. Не самое «навороченное» и мощное, но все же заняло свое место в рейтинге (преимущественно благодаря многочисленным отзывам). При активной мощности всего в 8 кВт аппарат обладает такими достоинствами, как малый вес (17,6 кг) и компактность. Для среднестатистического дома – идеальный вариант. Дисплей большой и информативный, также пользователи отмечают качественную охлаждающую систему.
Плюсы
- высокое качество сборки;
- компактность, небольшой вес;
- очень информативный экран;
- качественная охлаждающая система.
Минусы
мощность не самая высокая.
No1. RUCELF SRFII-12000-L
RUCELF SRF II-12000-L
Преимуществами данной модели являются высокая точность (в данном случае погрешность – всего 3,5 процента) и отличная мощность (10 кВт). Может применяться для стабилизации в однофазных сетях. Конструкция напольного типа, с принудительным охлаждением. Провода соединяются клеммами, возможно подключение техники, не нуждающейся в стабилизации. На информативном ЖК-дисплее указываются все необходимые сведения о напряжении и ошибках, возникших в работе.
Плюсы
- удобство использования;
- хорошая мощность;
- точность стабилизации;
- информативный жидкокристаллический дисплей.
Минусы
работает прибор достаточно шумно.
Лучшие релейные стабилизаторы напряжения
В настоящее время на рынке стабилизаторов есть достаточно много игроков, больших и не очень фирм производителей, у каждой при этом есть несколько линеек моделей, с разной выходной мощностью и функциями, поэтому назвать какие-то определенные удачные продукты непросто.
Но конечно же, изучая опыт и отзывы своих коллег, поставщиков и клиентов, можно выделить несколько наиболее оптимальных производителей в различных категориях потребительских свойств, на примере моделей на 5 кВт — кВА в частности:
НАЧАЛЬНЫЙ УРОВНЬ
Из самых доступных, недорогих, но при этом достаточно качественных релейных стабилизаторов напряжения советую присмотреться к моделям следующих производителей: Ресанта Quattro Elementi. Особенно удачно эти стабилизаторы применяются на даче, садовом участке или в гараже, а также при питании бытовой техники или электроинструмента.
Стабилизаторы этих производителей нередко ставят в квартирах и коттеджах, котельных и других местах, где важна надежность, как стабилизации, так и защиты электроприборов от негативных влияний некачественных параметров электрического тока.
Недорогой и качественный релейный стабилизатор РЕСАНТА ACH-5000/1-Ц (~ 5400 рублей)
Quattro elementi stabilia 5000 — Еще один доступный релейный стабилизатор с хорошими отзывами (~6000 рублей)
ПОДБРОБНЕЕ..
ЦЕНА / КАЧЕСТВО
По сочетанию цена/качество, с упором на надежность, качество и функции, вроде более широкого диапазона стабилизации, доп.защиты и фильтров, наиболее интересными производителями релейных стабилизаторов, по мнению большого числа потребителей, являются: Энергия и Rucelf следующих моделей:
Одна из самых удачных моделей релейных стабилизаторов, сочетает в себе доступную стоимость и высокую надежность RUCELF СтАР-5000 (6500 рублей)
Энергия ACH 5000 — релейный стабилизатор Российского производства, в компактном, переносном исполнени, 7 ступеней стабилизации. (~7000 рублей)
ПРОДВИНУТЫЕ МОДЕЛИ
Наиболее дорогие и продвинутые релейные стабилизаторы, обладающие максимальным количеством опций, высокой степенью стабилизации и другими характеристиками высокого уровня, которые рассчитаны на установку в более ответственные, требовательные к качеству, надежности и точности параметров напряжения места, например, на производстве, в кафе, магазине и т.д. выпускают производители: Lider, Энергия, Uniel
Энергия Voltron 5000 — профессиональный высококачественный релейный стабилизатор напряжения, с очень хорошими характеристиками и дополнительными функциями. (~9000 рублей)
Uniel-rs-1-5000ls — релейный стабилизатор с широчайшим диапазоном стабилизации, высокой скоростью реагирования, по своим характеристикам сравнивается с … (~12000 рублей)
Считаете, что релейный прибор не то, что вы ищите, обязательно изучите особенности стабилизаторов другого типа и читайте обзоры моделей для разных типовых случаев, всё это и многое другое ждёт вас в ближайших статьях, следите за выходом новых материалов, подписывайтесь на нашу группу ВКонтакте.
Точность поддержания напряжения и номинальная величина выходного напряжения
Две этих важных характеристики, на деле показывают одно и то же, точность стабилизации, поэтому они объединены в один общий пункт. Как вы понимаете, эта характеристика очень важная и показывает насколько точно стабилизатор корректирует входящее напряжение.
Так, например, механический стабилизатор имея точность 2%, в нормальном режиме работы, будет выдавать напряжение в диапазоне от 216 до 224 Вольт, а это очень хороший показатель, даже самые чувствительные приборы не заметят такие изменения напряжения, для большинства из них это заложенные производителем нормальные режимы работы.
При этом релейный стабилизатор со своими 8% точности, будет давать выходное напряжение уже в диапазонах от 202 до 238 Вольт, а вот это уже существенная разница, не каждый прибор будет работать в штатном режиме при таком напряжении.
Таким образом, по точности стабилизации механический стабилизатор безоговорочно выигрывает у релейного.
Принцип действия релейного стабилизатора напряжения
В первую очередь, в стабилизаторе замеряется входящее напряжение, далее, в зависимости от полученных результатов, с платы управления посылается сигнал на открытие того или иного реле, соответственно электрический ток с одной из отпаек автотрансформатора, уменьшенный или увеличенный до нужного значения, поступает на выводы стабилизатора, к потребителю.
В качестве примера работы стабилизатора, давайте примем, что каждый отвод автотрансформатора даёт +/- 15 Вольт изменения напряжения, работает это следующим образом:
— Если напряжение в сети 220В – оно сразу передаётся к потребителю, коэффициент трансформации при этом 1. Соответственно в пределах от 205В до 235В (220В +/-15В), напряжение на выход стабилизатора, будет передаваться без изменений.
— Как только входящее напряжение опускается до значения, меньшего чем 205 Вольт, задействуется первая вторичная обмотка автотрансформатора, с коэффициентом трансформации 1,075, тем самым на выходе снова получается 220 В (205*1,075). В этот момент отвечающее за этот отвод автотрансформатора рале замыкается, пуская ток на выходные контакты стабилизатора, а все другие размыкаются.
Далее, пока напряжение не упадет еще на 15В т.е. до 190В (205В-15В), будет продолжать действовать эта вторичная обмотка с тем же коэффициентом трансформации, таким образом, если в сети напряжение упадет до 196В (граница переключения на следующий режим), на выходе получается 211В (196*1,075).
— Когда входящее напряжение опускается ниже 190В, срабатывает очередное реле, а предыдущее размыкается, тем самым включается следующая вторичная обмотка автоматического трансформатора, с коэффициентом трансформации уже 1,15 и напряжение на выходе опять становится 220В (196*1.15) и так далее, каждые 15В переключается обмотка до, допустим, 145В – после чего стабилизатор уходит в защиту.
— Если же наоборот, напряжение в сети возрастает выше 235В, с помощью соответствующего реле задействуется понижающая вторичная обмотка, с коэффициентом трансформации 0,94 и опять же напряжение в сети выравнивается до требуемых 220В (235*0,94).
Думаю, теперь, принцип действия релейного стабилизатора вам понятен, теперь давайте рассмотрим какие у стабилизатора этого типа сильные и слабые стороны, в каких сферах его лучше всего применять.
ТОП-3 релейных устройств до 1 кВт
Сюда относятся самые дешевые и простые модели, отличающиеся ремонтопригодностью и надежной работой. Еще одна особенность в том, что при работе издается характерное щелканье.
No3. Quattro Elementi Stabilia 1000
Quattro Elementi Stabilia 1000
Устройство итальянского производства, способное справиться с самыми серьезными скачками напряжения в бытовых условиях – от 140 В до 270 В. Есть, конечно, модели с куда более высокой мощностью, но этот прибор все равно очень популярен в России. Как правило, покупают его для компьютерной техники. КПД у модели достаточно высокое – оно достигает 98 процентов. Предусмотрена защита от скачков напряжения, перегревания, поломки из-за короткого замыкания. Модель недорогая, компактная, весит всего 2,7 кг.
Плюсы
- 3-ступенчатая защита;
- отличный КПД;
- невысокая стоимость;
- компактность, небольшой вес.
Минусы
ограничения по мощности.
No2. Wester STB-1000
Wester STB-1000
Компактное напольное устройство, отличающееся бесшумной работой и простотой эксплуатации. Работает с широким диапазоном напряжения – 140-260 В (устройство имеет погрешность в 8 процентов). Предусмотрена надежная защита бытовой техники от скачков напряжения, перегревания и короткого замыкания. Имеется цифровой дисплей, на котором отображаются все необходимые сведения. Охлаждение воздушное. Допустимо использование прибора при температуре от 0 до +40 градусов. Модель работает бесшумно, обеспечивает хорошую стабилизацию. Но стоит при этом даже дороже, чем лидер этого рейтинга.
Плюсы
- бесшумность;
- отличная стабилизация напряжения;
- защита от короткого замыкания;
- отсутствие нагрева при работе.
Минусы
моргание света и щелканье, когда срабатывает реле.
No1. РЕСАНТА LUX АСН-1000Н/1-Ц
РЕСАНТА LUX АСН-1000Н/1-Ц
Лидер нашего рейтинга – популярная модель, отличающаяся хорошей активной мощностью (1 кВт) и предельно простой конструкцией. Этот латвийский стабилизатор работает с напряжением в пределах 140-260 В, предусмотрена защита от помех и перегревания. Погрешность небольшая (тоже 8 процентов), и она не смущает покупателей, которые чаще всего приобретают данный прибор для бытового пользования.
Плюсы
- качественная стабилизация перепадов напряжения;
- высокое качество сборки;
- доступная стоимость;
- наличие 2-х розеток;
- надежность.
Минусы
поначалу может чувствоваться запах пластика.
ТОП-2 электромеханических стабилизаторов
Благодаря доступной стоимости и высокой точности такие модели пользуются большой популярностью. Пусть они и не являются самыми надежными. Рассмотрим для примера 2 самых распространенных прибора.
No2. РЕСАНТА ACH-10000/1-ЭМ
РЕСАНТА ACH-10000/1-ЭМ
Модель напольного типа с активной мощностью до 10 кВт, имеющая хорошую точность (2 процента) и хорошее КПД (97 процентов). Стоит недорого, а это еще одно преимущество. Отклик достаточно быстрый (10 мс), также производителем предусмотрен Bypass (специальный транзитный режим). Напряжение стабилизируется оперативно и плавно. Выглядит устройство стильно, при работе сильно не шумит.
Плюсы
- простота установки/использования;
- быстрый отклик;
- низкая стоимость;
- привлекательный внешний вид.
Минусы
автоматы на 50 А спустя некоторое время приходят в негодность.
No1. RUCELF SDW II-12000-L
RUCELF SDW II-12000-L
Устройство способно обеспечить максимальную защиту, а потому часто используется в коттеджах и частных домах. При мощности в 10 кВт прибор отлично защищает самую мощную электротехнику. Стабилизация очень хорошая (всего 1,5 процента). Крепится на стену, вес модели – 27,5 кг. Также следует отметить высокий КПД – он составляет 98 процентов. Активная 4-уровневая защита, предусмотрен режим Bypass.
Плюсы
- предусмотрен режим работы Bypass;
- отличная мощность;
- точность;
- максимальный КПД.
Минусы
существенные недостатки не выявлены.
