стабілізатори напруги

Завдання цього матеріалу познайомити з типами і моделями однофазних стабілізаторів напруги, що випускаються на сьогодні.

Стабілізатор напруги коригує лише напругу. Він не стабілізує і не виправляє частоту та форму вхідного сигналу.
Стабілізатор напруги не рятує споживачів від наслідків влучення блискавки в лінії електропередач.
Стабілізатор напруги має всередині примітивний фільтр високо і низькочастотних перешкод і повністю не виключає їх проходження через стабілізатор.
Неправильний вибір типу стабілізації напруги, потужності самого стабілізатора та моделі може призвести до небезпечних наслідків:

Електричного пошкодження споживачів, що підключаються до стабілізатора
Нетривалий термін служби стабілізатора
Самозаймання стабілізатора

У самій назві "СТАБІЛІЗАТОР " напруги закладено щось заспокійливе, обнадійливе, що обіцяє, що буде все в нормі. Насправді, це далеко не так. Вірним буде називати недорогі стабілізатори "КОРЕКТОРАМИ НАПРУГИ ". Як? змінилися одразу відчуття?

Правильному вибору стабілізатора присвячено цей матеріал.

80% всіх несправностей, що виникають, пов'язано з різким перепадом. Причому не важливо, перепадом чого. Температура, тиск, вологість, напруга - все це якщо різко зміниться, то станеться неприємність. Людина, яка вийшла з тепла на сильний мороз – може застудитися, також і з електронікою. Різкий стрибок напруги, і блок живлення сучасного телевізора (комп'ютера, плеєра) цього непереживе, хоча на ньому і написано, що робочий діапазон напруги від 115-240 Вольт. Так, він працюватиме при 115 вольтах, але при різкому стрибку до 240, а потім назад до 115 - на 80% згорить разом із платою управління. Старі телевізори, що мають лінійний, а не імпульсний блок живлення, такі стрибки переживали нормально, проте не працювали при постійно низькій напрузі (менше 180 вольт).

Електродвигуни, навпаки, добре витримують стрибки напруги, але, як і старі телевізори, перегорають при тривалій роботі в умовах зниженої напруги. А список побутової техніки, в якій стоять електродвигуни, дуже великий: холодильник і кондиціонер (компресор – це електродвигун), пральна машина (привід барабана), насосна станція та циркуляційні насоси в системі опалення, мінімийки, тощо. Таким чином виходить, що захищати своє електроустаткування потрібно від усього. Але (стосовно людини) немає таблеток, які лікують від усіх хвороб. Так і немає стабілізаторів, які рятують від усієї гами нестабільності електроживлення. Тому, у питанні вибору стабілізатора напруги необхідно в першу чергу зібрати статистику відхилень від норми Вашої мережі живлення, а вже потім збирати на нього грошову суму. Якщо Ви саме так зробите, то не переплатіть за надмірно «наворочений» стабілізатор і не купіть річ, яка у Вашому випадку буде марною, витративши гроші в порожню. Про це й йтиметься у наступних розділах.

Зберіть наступну інформацію: 1. мінімальна та максимальна напруга в мережі 2. наявність різких стрибків напруги 3. сумарна потужність навантаження, що підключається, і характер навантаження 4. діапазон температур у приміщенні, де буде встановлений стабілізатор

Мінімальна та максимальна напруга в мережі. Вимірюється за допомогою тестера. Протягом доби та найкраще у вихідні дні (дні максимального розбору електроенергії) вимірюєте напругу у будь-якій розетці Вашої електромережі. Як правило, увечері з 19 до 23 години воно буде мінімальним. Непрямим чином, сильно знижену напругу можна визначити зі зниження світлового потоку ламп розжарювання (не енергозберігаючих ламп), тривалого розігріву їжі в мікрохвильовій печі або ледве теплому електронагрівачу.Наявність різких стрибків напруги. Вимірюється за допомогою цифрового аналізатора. У побутових умовах побічно можна визначити за короткочасною зміною яскравості ламп розжарювання, за наявності поруч розташованих будівельних майданчиків з зварювальними роботами, що ведуть, і за частими поломками Вашої техніки (пов'язаними з перегорянням запобіжників або вхідних каскадів блоків живлення).Сумарна потужність навантаження. Вимірюється за допомогою потужного амперметра або струмових кліщів. У побутових умовах можна визначити підсумовуванням потужностей споживачів, що одночасно включаються. Потужність споживача (електрообладнання) можна подивитися в паспорті цього обладнання, проте слід врахувати, що в паспортах до холодильників, насосів та кондиціонерів часто вказується середня потужність і не вказується пікова (іноді можна помітити, що в момент включення холодильника на кілька секунд пригасають). Пікова потужність в момент запуску холодильника або газонокосарки перевищує заявлену в паспорті в 4-5 разів! Це необхідно враховувати обов'язково, бо саме в цей момент стабілізатор починає працювати з навантаженням у 4-5 разів і часто виходить з ладу. Крім цього потужність може бути вказана не у Ваттах, а у Вольт-Амперах. В разіелектродвигунів 1Ватт відповідає 1.3 ВольтАмперам, а в разі будь-якого іншого обладнання, що не містить електродвигуна, перерахунок не потрібно.

Діапазон температур у приміщенні де встановлений стабілізатор . Робоча температура будь-якого стабілізатора, крім вуличного виконання (у спеціальному кожусі) лежить в діапазоні від +5 до +40 оС. Будь ласка, враховуйте цей аспект.

Влаштування стабілізаторів напруги.

Серце будь-якого стабілізатора - це трансформатор. Точніше автотрансформатор. У разі релейних та електронних стабілізаторів трансформатор має обмотку та кілька відводів від обмотки (4-20). Мозки стабілізатора дають команду підключити або вимкнути певну обмотку, виходячи з величини напруги на вході стабілізатора. Комутацією займаються силові ключі (реле чи тиристори). У разі електромеханічних – напруга знімає рухома вугільна щітка, яка переміщається трансформатором під управлінням мозку. Таким чином, за способом комутації виробляють такі типи стабілізаторів:

Всі стабілізатори напруги діляться по пристрої на чотири типи: Релейні (цифрові) Електронні (тиристорні) Електромеханічні та гібридні.

Релейні стабілізатори напруги.

Як описувалося раніше, релейний стабілізатор має 4-5 обмоток від автотрансформатора. За допомогою їх комутації відбувається ступінчасте регулювання напруги на виході. Реле виконані в закритих корпусах, що запобігає попаданню пилу та вологи.

Переваги такого типу стабілізаторів в наступному: не вимагають обслуговування хороша швидкість реакції на зміну вхідного сигналу (реле швидко перемикаються) Невисока вартість Суттєвим недоліком є ступінчасте регулювання напруги на виході, що обмежує область їх застосування.

На графіці представлений 4-х обмотувальний стабілізатор релейного типу. Як видно при перемиканні з однієї обмотки на іншу відбувається стрибок у межах (25-20 вольт). Якщо напруга зростає або зменшується плавно, для споживача це непомітно, проте при різких стрибках вхідної напруги будуть спостерігатися і не менш різкі стрибки вихідної напруги. Це відбувається через те, що стабілізатор, намагаючись компенсувати різку зміну вхідної напруги, даватиме команду на перемикання між двома-трьома обмотками відразу і тим самим вносить ще й свої імпульсні стрибки у вихідну мережу. Напруга в діапазоні він утримає звичайно, але ці подвійні стрибки можуть згубно вплинути на роботу чутливих до електроживлення приладів. Такі стабілізатори мають низьку точність 5-8% від напруги 220Вольт, а це означає, що на виході стабілізатора напруга буде в межах 203-237 вольт. На графіку це відповідаєUвихмін - Uвихмах.Uвхмін - Uвхмах відповідають мінімальній і максимальній вхідній напрузі, при якому стабілізатор утримують напругу на виході в межах своєї точності (5-8%) .Uвх пр.хв - Uвх пр.мах відповідають мін. та мак. вхідному напрузі, при якому стабілізатор вже не здатний утримати напругу на виході в межах своєї точності, але при цьому ще не відключає напругу на своєму виході. Якщо напруга на вході стабілізатора виходить за межі діапазону Uвх пр.хв - Uвх пр.мах, стабілізатор для запобігання пошкодженню підключених до нього споживачів відключає їх від живлення. При поверненні вхідногонапруги в цей діапазон автоматично через затримку в 6 секунд на виході з'являється напруга. Затримка необхідна для того, щоб пройшли небезпечні перехідні процеси в електромережі.

ПІДСУМОК: Релейні стабілізатори напруги застосовуються при тривалих інтервалах зниженої або рідше підвищеної напруги. Якщо Ваша мережа помічена в частих і різких стрибках напруги, використовувати такі стабілізатори не рекомендується!

Електромеханічні стабілізатори напруги

У електромеханічних стабілізаторів обмотування автотрансформатора катається вугільна щітка або ролик. Переміщенням її управляє електромоторчик, який отримує команду з блоку керування. Через цей контакт здійснюється знімання напруги з трансформатора і протікають значні струми.

Переваги такого типу стабілізаторів в наступному: висока точність стабілізації (зазвичай 2-3%) 214-226 Вольт. плавність регулювання вихідної напруги невисока вартість.Суттєвим недоліком є вкрай низька швидкість регулювання вихідної напруги, шумність та необхідність періодичного обслуговування.