В условиях нестабильности сетевого напряжения стабилизатор играет ключевую роль в обеспечении надежной и долговременной работы домашней техники и оборудования. В этой статье мы рассмотрим, как работают однофазные стабилизаторы напряжения и по каким параметрам их нужно подбирать.
Основные характеристики и функционал однофазных стабилизаторов напряжения
При подборе стабилизатора необходимо учитывать:
- Выходную мощность
Для правильного подбора стабилизатора по мощности необходимо знать суммарную мощность всего парка электрооборудования, не забывая, что для нагрузок с электродвигателями необходимо паспортное значение мощности умножить на коэффициент «3» (из-за пусковых токов), и к полученной сумме необходимо добавить 30% запаса.
Мощность стабилизатора обычно задается в ВА (вольт-ампер), а мощность нагрузки в кВт. Для перевода ВА в кВт руководствуются соотношением: 1ВА = 0,7-0,8 кВт.
- Быстродействие
Чем быстрее устройство срабатывает на перепады сети, тем меньше нежелательных составляющих напряжения дойдут до нагрузки. По этой причине сервоприводные стабилизаторы – самые медленные из всех, не устанавливают в сетях с кратковременными и частыми скачками напряжения.
Мгновенное быстродействие обеспечивают инверторные стабилизаторы, но для обычной техники достаточно быстродействия в 20 мсек, обеспечиваемое электронными стабилизаторами.
- Диапазон входного напряжения
Отображает минимальное и максимальное напряжение, с которыми справляется стабилизатор. Очевидно, что чем шире этот диапазон, тем лучше. К примеру, лучшие модели электронных стабилизаторов имеют диапазон от 90 В до 275 В.
- Точность стабилизации
Это погрешность, с которой стабилизатор поддерживает выходное напряжение в 220 В. Наивысшую точность в пределах 0,9 % обеспечивают инверторные стабилизаторы, электронные – в среднем до 0,9-4%; сервоприводные −1-5% ; релейные – 5-10% .
- Наличие электронной защиты
Автоматическая защита самого устройства и нагрузки от сверхкритического напряжения, короткого замыкания, перегрузки и т.д. Необходимая функция, учитывая несовершенство отечественных электросетей.
- Наличие индикации
Современные модели стабилизаторов комплектуются ж/к дисплеем, по которому можно отслеживать состояние входного и выходного сигнала, мощность нагрузки и многое другое.
- Варианты управления и мониторинга
Современные модели стабилизаторов обязательно комплектуются интерфейсами промышленной связи для удаленного управления и контроля.
- Способ установки
По способу установки стабилизаторы могут быть: напольными, настенными, стоечными, шкафными, универсальными (напольные/стоечные).
Типы однофазных стабилизаторов
На сегодняшний день на рынке представлены стабилизаторы трансформаторного (релейные, сервоприводные, электронные) и бестрансформаторного (инверторного) типа. В трансформаторных стабилизаторах коррекция напряжения производится через подключение соответствующей обмотки автотрансформатора с помощью коммутационного блока, в бестрансформаторных – через электронное двойное преобразование энергии.
Сравнительная таблица характеристик однофазных стабилизаторов различного типа
Схема релейного стабилизатора
Релейные стабилизаторы обладают достаточно высоким быстродействием, отличаются высокой стойкостью к перегрузкам, простотой конструкции и надежностью. Они самые доступные по цене, но при этом обладают рядом существенных недостатков:
- ступенчатый характер стабилизации;
- недостаточно высокая точность (5-10%);
- генерация электромагнитных помех (ЭМП) при переключении реле, недопустимая для чувствительной техники;
- генерация громких щелчков, что серьезно ограничивает их установку в жилых помещениях.
Схема сервоприводного стабилизатора
Сервоприводные стабилизаторы обеспечивают плавную корректировку напряжения, обладают большой перегрузочной способностью и КПД, отличаются стабильностью работы, хорошей точностью коррекции и доступны по цене. Из главных недостатков сервоприводных стабилизаторов:
- малое быстродействие;
- необходимость периодической очистки щеток;
- генерация ЭМП при перемещении щеток;
- невозможность эксплуатации при температурах ниже — 5°С;
- генерация характерного шума, вызывающего определенный дискомфорт при установке в жилых помещениях;
- высокая чувствительность к пыли и влажности.
Схема электронного (симисторного) стабилизатора
Электронные стабилизаторы не имеют движущихся деталей, поэтому практически бесшумны в работе и более надежны по сравнению с релейными и сервоприводными аналогами. К тому же обладают более высоким быстродействием и точностью. К недостаткам электронных стабилизаторов можно отнести:
- ступенчатый характер стабилизации, который может быть недостаточен для некоторого чувствительного оборудования;
- отличную от синусоиды форму выходного сигнала, что также может быть критично для некоторых видов чувствительного оборудования.
Схема инверторного стабилизатора
Инверторные стабилизаторы превосходят трансформаторные по всем техническим параметрам и их можно было бы считать лучшими, если бы не ряд существенных недостатков:
- исключительно высокая цена, в 2-3 раза превышающая стоимость электронных стабилизаторов − самых дорогих из трансформаторных устройств;
- невозможность эксплуатации при отрицательных температурах из-за высокой чувствительности к конденсату;
- низкая перегрузочная способность, делающая невозможность их эксплуатации в сетях с большими пусковыми токами.
Какой тип стабилизатора выбрать?
Стабилизаторы различных типов существенно различаются по цене и чтобы не переплачивать, необходимо подбирать стабилизатор в соответствии с конкретным типом нагрузки и характером нестабильности сетевого напряжения.
- Сервоприводные устройства подходят для нетребовательного к качеству питания оборудования и устанавливаются в сетях с длительным пониженным или повышенным напряжением.
Будучи установленные в сетях с частыми и кратковременными скачками напряжения, быстро вырабатывают свой ресурс, а из-за медленного срабатывания не способны защитить чувствительное к питанию оборудование.
- Релейные стабилизаторы, наоборот, хорошо справляются с частыми и кратковременными скачками напряжения, но при этом возможен быстрый износ реле. “Релейники” не способны защитить чувствительное к питанию оборудование из-за невысокой точности и ступенчатого характера стабилизации.
- Электронные стабилизаторы превосходят по качественным и эксплуатационным характеристикам релейные и сервоприводные устройства и успешно используются в сетях с любым характером нестабильности сетевого напряжения и типом нагрузки.
- Инверторные стабилизаторы обеспечивают самый высокий уровень защиты, но из-за высокой цены и малой перегрузочной способности используются в основном для питания критически важного оборудования: измерительного, медицинского, коммуникационного и т.д.
Однофазные стабилизаторы напряжения ОРБИТА
Однофазные электронные стабилизаторы ОРБИТА объединяют в себе инновационные решения и совершенную схемотехнику и адаптированы для работы в России и странах СНГ. Учитывая потребности рынка, предлагается широкая линейка устройств, закрывающая все возможные варианты использования в быту, промышленности, на коммерческих объектах.
Однофазные стабилизаторы ОРБИТА доступны в сериях:
Стабилизаторы для защиты бытового и офисного оборудования, нетребовательного к качеству питания.
- мощностной ряд: 3-12 кВт;
- точность стабилизации +/- 2,5%.
- DIGITAL
Стабилизаторы данной серии относятся к категории профессионального оборудования и предназначены для питания лабораторного, медицинского, промышленного оборудования, требовательного к точности стабилизации.
- мощностной ряд: 3-15 кВт;
- точность стабилизации +/- 0,8-1,7%.
- PROFESSIONAL
Стабилизаторы для защиты мощного промышленного оборудования с высокими пусковыми токами.
- мощностной ряд: 3-15 кВт;
- точность стабилизации +/- 0,8-1,7%.
Заключение
Однофазные стабилизаторы напряжения ОРБИТА успешно решают проблему нестабильности колебаний напряжения в сетях, обеспечивая качественное нормированное питание электрооборудования. Благодаря высокой надежности и долгому сроку эксплуатации, они обязательны к установке в современных системах электроснабжения частных домов, промышленных и коммерческих объектов.