Типы однофазных стабилизаторов напряжения: Однофазные стабилизаторы напряжения, их типы и особенности — RC74 — интернет-магазин радиоуправляемых моделей

Содержание

Однофазные стабилизаторы напряжения, их типы и особенности

Содержание

Особенности однофазных стабилизаторов напряжения

Как работают?

Любой современный стабилизатор напряжения является достаточно сложным высокотехнологичным устройством с автоматическим режимом работы, не требующим никаких вмешательств пользователя.

Однофазные стабилизаторы с трансформаторным преобразованием (релейные, тиристорные, симисторные) имеют общий алгоритм построения защиты нагрузки от некачественного напряжения. Входное напряжение сети поступает на электронную плату управления, где происходит его измерение и сравнение с номинальным значением. При возникновении его недопустимого отклонения блок управления подает сигнал на исполнительный элемент, который корректирует напряжение.

Принципиально по-другому работают стабилизаторы инверторного типа. Преобразование напряжения в них проходит в две стадии: сначала выпрямитель преобразует нестабильное переменное напряжение в постоянное, а затем инвертор снова создает из него переменное напряжение требуемого значения со стабильным синусом.

Читатели, знакомые с принципом действия источников бесперебойного питания (ИБП) топологии online, могут отметить схожесть их работы с инверторными стабилизаторами: постоянное двойное преобразование напряжения, полностью исключающее задержку стабилизации.

Где применяются?

Изделия рассчитаны на использование в электросети с одной питающей фазой, при этом сеть может быть как проблемной (например, с хроническими отклонениями напряжения от нормы), так и нормальной (т.е. без характерных колебаний и искажений).

Важно!
Любая сеть в один момент может из нормальной превратиться в проблемную. Достаточно оборвавшего провод порыва ветра или ошибки электрика, и годами не вызывавшее нареканий напряжение вдруг начинает «чудить», взлетая либо падая на десятки и даже сотни вольт.

Однофазные стабилизаторы эксплуатируются и в быту (квартиры, частные дома, дачи), и на коммерческих/промышленных объектах (магазины, офисы, предприятия). Главное, чтобы в точке подключения устройства к сети присутствовало напряжение с соответствующей фазностью и значением, при котором стабилизатор способен функционировать.

Существует три сценария применения однофазного стабилизатора:

локально, для защиты единственной нагрузкой;
локально, для защиты нескольких электроприборов;

магистрально на всю сеть какого-то помещения или строения, например, загородного дома.

В последнем случае обеспечивается централизованная защита сразу всех работающих в сети электроприборов, сам же стабилизатор подключается через распределительный щиток между вводным автоматом и конечными нагрузками (строго после счетчика электроэнергии).

Обратите внимание!
Любые работы с электрическим щитком, в том числе и связанные с установкой централизованного стабилизатора, подразумевают наличие у выполняющего их человека базовых знаний электрики, а также навыков электромонтажа.

Обратите внимание!
Обеспечить защиту всей сети с помощью одного однофазного стабилизатора получится только в условиях однофазного ввода.

С какой нагрузкой могут работать?

В теории – с любой, подходящей по мощности и требуемому напряжению (оно должно соответствовать выходному напряжению стабилизатора). На практике, к сожалению, не все стабилизаторы могут эффективно работать с современной бытовой техникой и электроникой, не говоря уже об оборудовании более требовательном к качеству электропитания.

Как подключаются?

Известно, что любая однофазная электрическая цепь состоит всего из двух рабочих проводников (фазного L и нулевого N) и одного защитного заземляющего (PE). Поэтому для подключения однофазного стабилизатора (если говорить о мощном устройстве) достаточно присоединить эти проводники питающей сети к его входными клеммам на корпусе, а защищаемый электроприбор подключить к выходным клеммам, разумеется, не забыв о проводнике заземления.

Подключение маломощных стабилизаторов к сети еще более простой процесс, который не требует каких-то специальных знаний и выполняется обычным включением вилки в розетку. Аналогичным штепсельным соединением подключается и защищаемый электроприбор – к розетке, расположенной на панели стабилизатора.

Могут ли применяться в условиях трехфазного сетевого ввода?

Очевидно, что все однофазные стабилизаторы предназначены для защиты однофазных электроприборов.

Однако это не говорит об их возможности работы лишь в однофазных сетях. Существует множество примеров организации защиты электроприборов в трехфазных сетях с помощью однофазных стабилизаторов. Такое подключение возможно, но только с однофазной нагрузкой и только при подключении к одной из фаз и нейтрали. Устройства при этом могут работать как магистральные (коррекция и стабилизация напряжения всей сети дома), так и локальные (защита только некоторых электроприборов).

Обратите внимание!
При наличии трех питающих фаз для получения централизованной магистральной защиты придётся прибегнуть к установке трёх однофазных устройств, по одному на каждую фазу. Одним же прибором можно будет обойтись в случае использования трехфазного устройства или комбинированного устройства «3 в 1».

Ограничением на использование однофазных стабилизаторов в трехфазной сети может быть только наличие хотя бы одной трехфазной техники (например, электроплиты). Для ее корректной защиты должен применяться только трехфазный стабилизатор.

Все виды допустимых и недопустимых подключений отображены на рисунках ниже.

Обратите внимание!
Запрещается подключать однофазный стабилизатор одновременно к двум фазам трехфазного ввода!

Обратите внимание!
Подключать однофазных потребителей к трехфазной сети необходимо равномерно, то есть с одинаковым распределением нагрузок по всем питающим линиям (настолько, насколько это возможно). Нарушение нагрузочного баланса может спровоцировать перекос фаз – аварийную ситуацию способную вызвать поломку включенных в электросеть приборов.

Чем отличается однофазный тип стабилизаторов от других видов?

На этот вопрос можно дать следующий ответ: однофазные стабилизаторы отличаются тем, что имеют однофазный вход и такой же выход и, соответственно, работают от одной питающей фазы и исключительно с однофазной нагрузкой (трехфазные стабилизаторы, в свою очередь, работают от трех фаз, а питать от них можно и трехфазную, и однофазную нагрузку).

Обратите внимание!
Существуют однофазные стабилизаторы комбинированного типа «3 в 1» (вход трехфазный – выход однофазный). Такие изделия позволяют подключать к трехфазной сети мощных однофазных потребителей без риска фазного перекоса.

Все ли однофазные стабилизаторы одинаковы?

Нет, устройства значительно различаются между собой. В первую очередь выходной мощностью, указывающей на максимальное энергопотребление допустимой к подключению нагрузки, и типом, от которого зависит эффективность работы прибора по основному назначению (фактически – стабильность и качество выходного напряжения).

Кроме того, от стабилизатора к стабилизатору могут варьироваться и другие не менее важные характеристики, сведём их в общую таблицу.

Характеристика	Физический смысл	Практическое значение
Номинальное выходное напряжение	Величина, к которой стабилизатор должен привести фактическое значение получаемого из сети напряжения	Именно таким напряжением и будет питаться нагрузка
Скорость срабатывания или быстродействие	Промежуток времени, затрачиваемый стабилизатором на нейтрализацию сетевого скачка, или, иными словами, на приведение отклонённого сетевого напряжения к номинальной величине	С ростом быстродействия уменьшается вероятность негативного влияния сетевых скачков на подключенную нагрузку
Диапазон входного напряжения	Предельные сетевые значения (наименьшее и наибольшее), которые стабилизатор способен привести к номинальной величине	Является границами допустимых для прибора сетевых колебаний. Чем данный диапазон шире, тем в более худших условиях стабилизатор сможет работать
Точность	Максимально возможная погрешность стабилизации	Измеряется в процентах и отражает расхождение между номинальным напряжением и напряжением, реально поданным на выход стабилизатора. С увеличением точности расширяется спектр допустимых к подключению изделий
Форма выходного сигнала	Соответствие выходного напряжения графику идеальной синусоиды	Некоторым устройствам для корректного функционирования требуется питающее напряжение с синусоидальной формой, поэтому неспособность стабилизатора постоянно выдавать подобное напряжение может сузить область его применения
Габариты и конструктивное исполнение	Размер устройства в трех плоскостях и форма его корпуса	Определяют способ установки прибора и указывают на количество необходимого ему места

Обратите внимание!
Помимо всех вышерассмотренных характеристик однофазные стабилизаторы могут также отличаться уровнем аварийной защиты, а ещё средствами мониторинга и индикации.

Какие типы однофазных стабилизаторов представлены на отечественном рынке?

Преобладают устройства четырёх типов, а именно: электромеханические, релейные, электронные и инверторные (электромеханические стабилизаторы иногда называют сервоприводными, а электронные могут обозначаться как симисторные или тиристорные). Рассмотрим подробнее каждый.

Электромеханические стабилизаторы

Преобразование и коррекция напряжения в них выполняется автотрансформатором тороидальной формы. Поступающее на автотрансформатор напряжение сети контролируется электронной схемой, которая при его отклонении подает управляющий сигнал на электродвигатель (сервопривод).

Сервопривод – это электродвигатель, который приводит в движение токосъемные графитовые щетки: они скользят по виткам катушки автотрансформатора и снимают вторичное напряжение.

Очевидно, что разное количество задействованных витков обмотки автотрансформатора при размещении щеток в определенных его сегментах даст разный коэффициент трансформации, понижая или повышая напряжение сети до значения нормы.

Электромеханические модели точны и не искажают сетевую синусоиду, но их ахиллесова пята – невысокая скорость срабатывания, по которой большинство данных изделий уступают стабилизаторам других типов.

Преимущества	Недостатки
Высокая точность стабилизации (благодаря возможности снять напряжение с любого витка обмотки). Плавность регулировки. Высокий КПД. Стойкость к перегрузкам. Невысокая стоимость.	Подверженность к механическим поломкам и износу узла сервопривода, необходимость проведения регулярного обслуживания, замены токосъемных щеток. Низкая скорость реагирования на отклонение напряжения в сети.

Релейные стабилизаторы

Преобразование напряжения в этих устройствах выполняется также автотрансформатором. Принципиальное их отличие от электромеханических состоит в способе передачи вторичного напряжения. В релейных стабилизаторах снятие вторичного напряжения выполняется не с витков катушки, а через выводы (отпайки от обмотки), каждому из которых соответствует свой коэффициент трансформации. На каждом таком выводе установлены силовые реле, которые переключают питание подключенных приборов на определенную секцию обмотки, в зависимости от уровня входного напряжения.

Приборы релейного типа получили наибольшее распространение, однако их массовость объясняется, по большей части, невысокой ценой и относительной простотой конструкции. Если говорить о сугубо технических характеристиках, то релейные стабилизаторы далеко не самые эффективные в своем классе. Во-первых, из-за достаточно большой погрешности, а во-вторых, ввиду ступенчатых искажений, вносимых в форму выходного сигнала при каждом срабатывании.

Преимущества	Недостатки
Отсутствие сервопривода и подвижной контактной системы. Высокая скорость стабилизации. Высокая надежность работы. Широкий диапазон рабочих температур. Небольшая стоимость.	Низкая точность коррекции выходного напряжения. Ступенчатость регулирования. Возможно кратковременное пропадание напряжения при переключении реле.

Электронные стабилизаторы

Принцип их работы во многом схож с релейными устройствами. Основным отличием между ними является способ коммутации выходного напряжения с отводов автотрансформатора. Применение электронных силовых ключей вместо реле и дало название стабилизаторам этого типа. В зависимости от используемых полупроводниковых ключей различают симисторные и тиристорные устройства.

Характеристики электронных устройств можно считать неплохими, но именно неплохими, а не эталонными.

Преимущества	Недостатки
Высокое быстродействие. Неплохая плавность регулирования на выходе (достигается увеличением количества силовых ключей – уменьшением диапазона напряжения ступеней). Точность коррекции. Бесшумность работы. Надежность в эксплуатации (полное отсутствие механических устройств и узлов исключает вероятность поломок и износа деталей). Способность работать при отрицательной температуре.	Невысокая стойкость к перегрузкам (при значительном превышении мощности нагрузки возможен выход силовых ключей из строя). Ступенчатость регулирования. Высокая стоимость.

Преимущества

Недостатки

Высокое быстродействие.
Неплохая плавность регулирования на выходе (достигается увеличением количества силовых ключей – уменьшением диапазона напряжения ступеней).
Точность коррекции.
Бесшумность работы.
Надежность в эксплуатации (полное отсутствие механических устройств и узлов исключает вероятность поломок и износа деталей).
Способность работать при отрицательной температуре.

Невысокая стойкость к перегрузкам (при значительном превышении мощности нагрузки возможен выход силовых ключей из строя).
Ступенчатость регулирования.
Высокая стоимость.

Инверторные стабилизаторы

В настоящее время эти стабилизаторы по праву считаются наиболее совершенными. Используя передовой бестрансформаторный способ двойного преобразования напряжения, эти устройства превосходят аналоги других типов по всем техническим характеристикам.

Технология двойного преобразования предполагает две стадии преобразования переменного тока. Переменное напряжение сети, проходя через частотный фильтр, преобразуется выпрямителем в постоянное и скапливается на пластинах конденсаторов. Далее постоянное напряжение преобразуется инвертором в переменное с эталонным показателем напряжения, частотой и формой сигнала.

Используемая технология полностью исключает влияние негативных явлений в питающей сети на выходное напряжение, обеспечивая качественное электропитание, подходящее для любой нагрузки.

Инверторные стабилизаторы напряжения «Штиль»

Только эти приборы обеспечивают:

уникальное быстродействие – нейтрализация сетевого скачка происходит без каких-либо задержек во времени, то есть мгновенно – за 0 мс;
идеальную выходную синусоиду (постоянно) – изделие не только не искажает форму входного напряжения, но при необходимости и улучшает её;
максимальный диапазон высокоточной стабилизации – прибор способен приводить к норме даже критические скачки и просадки напряжения.

Преимущества	Недостатки
Высочайшее быстродействие. Высокая точность стабилизации. Идеальная синусоида на выходе даже при значительно модифицированной на входе. Полное подавление коммутационных, импульсных и высокочастотных помех. Широкий диапазон входного напряжения. Высокий КДП.	Более высокая стоимость по сравнению с другими типами устройств.

Преимущества

Недостатки

Высочайшее быстродействие.
Высокая точность стабилизации.
Идеальная синусоида на выходе даже при значительно модифицированной на входе.
Полное подавление коммутационных, импульсных и высокочастотных помех.
Широкий диапазон входного напряжения.
Высокий КДП.

Более высокая стоимость по сравнению с другими типами устройств.

Где купить качественный однофазный инверторный стабилизатор?

Купить однофазные стабилизаторы напряжения «Штиль» можно в нашем официальном интернет-магазине производителя, где представлен полный модельный ряд данных изделий. Любое устройство, а также дополнительные аксессуары к нему можно заказать и оплатить прямо на сайте. Доставка осуществляется по Москве и другим городам и регионам России в кратчайшие сроки.

Заказ оборудования могут выполнить не только физические лица, но и представители юридических лиц. При оформлении покупки доступен выбор безналичного способа оплаты и подходящей транспортной компании. Кроме того, для приобретения оборудования покупатели могут оформить кредит через онлайн сервис Сбербанка.

Если при подборе устройства возникнут вопросы, то их всегда можно задать специалистам компании в онлайн-чате сайта.

Однофазные стабилизаторы напряжения 1,5 кВт

Однофазные стабилизаторы напряжения используются для поддержания стабильного напряжения в однофазной сети 220 В. Однофазные стабилизаторы напряжения малой мощности могут применяться для защиты от перепадов напряжения бытовой техники: телевизоров, холодильников, аудиосистем. Однофазные стабилизаторы напряжения большой мощности задействуются для питания промышленного оборудования, а также для подключения к электросети коттеджей, дач, квартир и офисов.

Морозостойкий однофазный стабилизатор напряжения релейного типа для защиты бытовой техники мощностью до 1,5 кВт.

Тип стабилизатора: релейный
Тип сети: однофазная
Полная мощность: 1. 5 кВA
Подключение: вилка, розетка
Размеры (ВхШхГ): 185х150х250 мм
Масса: 4,2 кг