Электромеханические однофазные стабилизаторы напряжения: описание и принцип работы

Эта статья расскажет вам (ссылки кликабельны):

Наличие электрической энергии в доме является одним из главных требований нашей жизни. Благодаря ей могут работать различные электроприборы. Эта электрическая энергия подается в каждый дом по проводам, которые образуют электрическую сеть.

Электромеханические однофазные стабилизаторы напряжения: описание и принцип работы

Подача электроэнергии в наши дома может осуществляться как по трем фазам, так и по одной. Как правило, к большинству домов подходит однофазная электрическая линия. Именно от нее и работают все домашние приборы.

Ток, который подается по такой линии, должен характеризоваться напряжением в 220 вольт, и частотой, равной 50-ти герцам. При этом напряжение должно подаваться в синусоидальной форме. Однако такой ток является идеальным и на практике наблюдается очень редко.

Отклонение напряжения и частоты тока от нормируемого значения очень не «нравится» каждому электроприбору, который берет энергию из однофазной линии электроснабжения. Самой большой проблемой в данном случае является колебание напряжения.

Для борьбы с этой проблемой используется стабилизатор напряжения. Поскольку электроснабжение является однофазным, то и стабилизаторы напряжения переменного тока, которые осуществляют нормализацию тока на одной фазе, называются также.

В том случае, когда к дому подходит трехфазная электросеть, то стабилизаторы, которые выравнивают напряжение на всех трех фазах, называют трехфазными.

Следовательно, для обеспечения подачи стабильного однофазного электропитания мы должны использовать однофазный выпрямитель.

Устройство однофазного стабилизатора

Что же он собой представляет? Он представляет собой прибор, который может превращать ток с низким или высоким напряжением в ток с 220 вольтами. Нормализация тока осуществляется благодаря наличию автоматического трансформатора.

Этот трансформатор имеет определенное количество обмоток. Схема однофазного стабилизатора напряжения также включает:

  1. электронную схему управления;
  2. силовые ключи, которые могут быть разными или сервопривод;
  3. фильтры помех.

Электромеханические однофазные стабилизаторы напряжения: описание и принцип работы

Стабилизатор без корпуса

Практически все однофазные стабилизаторы напряжения для дома работают по одному и тому же принципу. Сначала электронная схема осуществляет оценку напряжения на входе.

Далее она определяет, насколько входное количество вольт отличается от того, которое требуют наши электроприборы.

После этого электронная схема или блок управления определяет, какие обмотки трансформатора нужно подключить для компенсации нужного напряжения. Подключение обмоток происходит различными путями. Оно зависит от типа стабилизатора.

В конечном результате та или иная обмотка добавляет или отнимает необходимое количество вольт и наши электроприборы получают нормированный ток.

Виды нормализаторов

Рассмотрев то, как работает стабилизатор напряжения однофазный, остановим наше внимание на их видах.

Электромеханические однофазные стабилизаторы напряжения: описание и принцип работы

Электромеханический стабилизатор

Как мы уже отметили, существуют различные способы подключения обмоток автоматического трансформатора. Собственно в зависимости от этих способов и определяют типы однофазных стабилизаторов.

Такое подключение может происходить с помощью сервопривода, который перемещает специальную щетку. Этот сервопривод находится на той же оси, что и сам трансформатор и двигает по кругу вышеуказанную щетку.

Во время этого движения щетка контактирует с определенными обмотками трансформатора. Таким образом работает стабилизатор напряжения электромеханический однофазный.

Особенностью этого типа является то, что ток выравнивается постепенно и очень точно. Эта точность не превышает трех процентов, а это свидетельствует, что выходное напряжение может колебаться от 214 до 226-ти вольт.

В результате время нормализации напряжения составляет 1-2 секунды. При резких и больших изменениях тока высокоточная техника успеет сгореть за это время.

Полезный совет: такие стабилизаторы рекомендуется использовать, когда напряжение в сети колеблется в пределах 190-250-ти вольт. Причиной этого является то, что сервопривод не может обеспечить очень быстрое переключение между обмотками.

Электромеханические однофазные стабилизаторы напряжения: описание и принцип работы

Релейный стабилизатор напряжения

Другой тип подключения обмоток предусматривает использование реле. В данном случае, трансформатор имеет определенное количество выводов (минимум — четыре, максимум — девять). К каждому выводу подключается отдельное реле.

Тогда, когда определенное реле включается, соответствующая обмотка получает

ток и выравнивает напряжение. Такой механизм работы имеет релейный стабилизатор напряжения однофазный.

Особенностью его работы является то, что выходной ток изменяется ступенями. Такое изменение происходит в то время, когда включается определенная обмотка. Иными словами включение определенной обмотки приводит к минипрыжку в выходном токе.

Величина этого минискачка составляет от 15 до 20-ти вольт. Слабость этих стабилизаторов заключается в восьмипроцентной точности стабилизации.

Полезный совет: такие стабилизаторы подают электропитание с количеством вольт, которое колеблется от 203-х до 237-ми вольт. Когда производитель заявляет, что на выходе только 220 В, то это обман.

Электромеханические однофазные стабилизаторы напряжения: описание и принцип работы

Симисторный стабилизатор

Также обмотки автоматического стабилизатора могут подключаться с помощью тиристоров и симисторов. Такие однофазные стабилизаторы напряжения для дома работают аналогичным образом, как и релейные. Конечно, реле заменены тиристорными или симиторными ключами.

Эти ключи дают возможность повысить скорость работы стабилизатора и уровень точности нормализации (в среднем 5 процентов), а также уменьшить шумность работы.

Сфера применения

Благодаря такому наличию разновидностей однофазные стабилизаторы могут использоваться где угодно. То есть сфера их использования является очень широкой. Так, их могут использовать:

  1. В квартирах и частных домах.
  2. В коттеджах за городом, а также на дачах.
  3. В административных и офисных помещениях.
  4. На предприятиях с небольшими масштабами деятельности.
  5. При строительстве.

Особенности промышленных и бытовых приборов

Как видно, однофазный стабилизатор прекрасно подходит, как для использования в быту, так и для использования в промышленных целях. Правда, стоит обратить внимание на тот факт, что промышленный отличается от бытового уровнем мощности.

Электромеханические однофазные стабилизаторы напряжения: описание и принцип работы

Виды стабилизаторов

  • В общем, однофазные стабилизаторы могут иметь мощность от 150 ватт до 100 киловатт.
  • Понятно, что многие предприятия используют те однофазные выпрямители, которые характеризуются большой мощностью.
  • Как известно, многие виды промышленного оборудования, системы сигнализации, телемеханики и видеонаблюдения, климатическое оборудование, организационная техника и серверное оборудование являются очень чувствительными к изменениям в напряжении.

Поэтому требования к точности стабилизации промышленных нормализаторов являются большими, чем к точности стабилизации бытовых. Учитывая это, не каждый тип однофазного стабилизатора может использоваться на предприятиях.

Для того, чтобы такая чувствительная техника не зависела от входного тока, предприятия осуществляют закупку электронных симисторных и тиристорных стабилизаторов. Именно они способны очень быстро и плавно обеспечить необходимые 220 вольт.

Конечно, потребность в таких стабизаторах имеет и некоторое домашнее оборудование. Правда, оно требует менее мощного прибора для стабилизации. К числу такого оборудования принадлежат насосы и газовые котлы, а также электронная техника.

Одной из особенностей существования наших линий электропередач является падение напряжения до очень низких уровней (до 100 вольт, а иногда и ниже). Люди сталкиваются с такой проблемой в тех случаях, когда к одной линии подключено много домов и когда их дом находятся в конце этой линии.

Конечно, смотря на такую особенность, необходимыми для использования являются однофазные цифровые стабилизаторы пониженного напряжения. Благодаря их возможности превращать очень низкое напряжение на нормальное каждый электроприбор сможет «чувствовать» себя в отличном состоянии.

Основные параметры

Стоит отметить, что в быту может использоваться любой из вышеупомянутых типов. Однако независимо от того, к какому типу принадлежит однофазный стабилизатор, каждый из нас должен подбирать его, смотря на ряд критериев.

Одним из критериев является максимальная мощность однофазных устройств, которые будут подключаться к бытовым стабилизаторам напряжения. Здесь вроде все просто, нужно определить мощность каждого электроприбора и суммировать. Но, как всегда есть нюансы.

Полезный совет: во время вычисления общей мощности нужно учитывать особенности различных электроприборов. Если эти приборы являются отопительными, то их мощности можно просто суммировать.

Если приборы имеют в своей основе двигатели с прямым пуском, то следует иметь в виду, что при запуске они нуждаются в полтора, а то и три раза большей мощности. Другими словами если их суммарная мощность будет равняться шести киловаттам, то покупать нужно 10 кВт или даже с большей мощностью.

Еще один нюанс. Производители отмечают мощность однофазных стабилизаторов в вольт-амперах. Особенность в том, что 10 кВА не будут равны 10 киловаттам, а будут равными шести киловатт (при условии, если cos φ = 0,6).

Каждому, кто хочет купить однофазные стабилизаторы напряжения, но не знает, как выбрать их, также следует обязательно обращать внимание на уровни напряжения в общей сети. Другими словами нужно знать, насколько может опускаться или подниматься напряжение в общей сети.

  1. Необходимость этих знаний обусловлена тем, что этот прибор может выравнивать только тот ток, напряжение которого входит в его предельный рабочий диапазон напряжения.
  2. В тех случаях, когда в сети уровень вольт равняется цифре 130, а предельный диапазон напряжения стабилизатора начинается только с цифры 150, то устройство при таком напряжении будет выключено и толку с него не будет.
  3. Еще одним критерием подбора однофазного стабилизатора напряжения, является точность стабилизации тока.
Читайте также:  Светодиодное освещение дома: особенности, правила, фото

Схема подключения

После покупки, его нужно определенным образом подключить. Отвечая на вопрос, как подключить стабилизатор напряжения однофазный, отметим, что данная процедура не является сложной и зависит от того, где по инструкции он должен подключаться.

Если прибор предназначен для стабилизации тока во всем доме, то схема подключения однофазного стабилизатора напряжения предусматривает его монтаж сразу после счетчика и силового щита. Такие стабилизаторы подключаются с помощью клемм.

Электромеханические однофазные стабилизаторы напряжения: описание и принцип работы

Подключение квартиры через стабилизатор

В общем, количество этих клемм равняется пяти. Две предназначены для подключения входных проводов, одна для заземления и остальные две используются для подключения выходных проводов.

При подключении как входящих, так и выходящих кабелей нужно придерживаться правила: фазный провод к фазной клемме, нулевой провод к нулевой клемме.

В том случае, если однофазное устройство стабилизации тока имеет небольшую мощность, то оно устанавливается перед самым электроприбором. В этом случае кабель, который выходит из стабилизатора, подключают к сети. Далее вилку кабеля электроприбора вставляют в розетку на стабилизационном приборе.

Техобслуживание и ремонт

Если говорить о техническом обслуживании, то оно состоит в постоянной очистке вентиляционных отверстий. В том случае, если подключение осуществлялось с помощью клемм, то нужно регулярно проводить проверку качества крепления всех проводов.

Время от времени придется докручивать клеммы.

Ремонт однофазных стабилизаторов напряжения, мощностью в 1 кВт или иным количеством ватт, зависит от типа. Если это механический, то в нем чаще всего изнашивается щетка, а также ломается сервопривод. Собственно их и заменяют.

Если стабилизатор является релейным, то его слабым местом является реле. Они могут гореть и изнашиваться. Чаще всего ремонт заключается в замене реле.

Видео РЕСАНТА 5000/1-Ц

Электромеханические однофазные стабилизаторы напряжения: описание и принцип работы Импульсный стабилизатор напряжения с триггером Шмитта и ШИМ Электромеханические однофазные стабилизаторы напряжения: описание и принцип работы Инверторный стабилизатор — преимущества и недостатки Электромеханические однофазные стабилизаторы напряжения: описание и принцип работы Тиристорный стабилизатор — плюсы и минусы устройства Электромеханический стабилизатор напряжения пережиток прошлого или выгодное решение?

Источник: http://electricadom.com/odnofaznyjj-stabilizator-napryazheniya-sfera-primeneniya-osobennosti.html

Виды однофазных стабилизаторов напряжения

Главная »
Полезные советы »
Стабилизаторы »
Виды однофазных стабилизаторов напряжения

Однофазные стабилизаторы напряжения предназначены для защиты бытовых приборов. С их помощью вы сможете защитить бытовые приборы не только в квартире, но и частном доме. Виды однофазных стабилизаторов включают в себя три вида.

Электромеханические однофазные стабилизаторы напряжения: описание и принцип работы

В этой статье вы найдете детальную информацию. Также здесь мы предоставили вашему вниманию детальные фотографии, которые позволят ознакомиться с каждым видом.

Виды однофазных стабилизаторов

Однофазные стабилизаторы могут иметь следующие виды:

  1. Электромеханические.
  2. Релейные.
  3. Цифровые.

Обычно эта продукция имеет невысокую мощность. Продукция предназначается для нормализации напряжения в домашней сети. Если схема стабилизатора увидит скачек напряжения, тогда устройство быстро проведет регулировку напряжения в сети. Однофазные стабилизаторы считаются наиболее распространенными. Также продукция может иметь некоторые недостатки, с которыми вы можете столкнуться.

К основному недостатку относится то, что этот вид стабилизатора может справиться только с небольшими скачками напряжения. Для промышленной сети использовать эту продукцию не рекомендуется.

Устройство однофазных стабилизаторов

Однофазные стабилизаторы напряжения это устройства, которые позволяют пороться с низким или высоким напряжением. Нормализация тока обычно происходит благодаря использованию автоматического трансформатора.

Схема однофазного стабилизатора включает в себя:

  1. Схему управления.
  2. Силовые ключи.
  3. Фильтры помех.

Практически все виды однофазных стабилизаторов имеют одинаковый принцип работы. Сначала электронная схема будет принимать данные напряжения в сети.

Электромеханические однофазные стабилизаторы напряжения: описание и принцип работы

Затем будет проводиться расчет отличия тока в сети. Затем стабилизатор задействует трансформаторы для выравнивания напряжения. Подключение обмоток трансформатора может происходить различными путями. Этот процесс будет зависеть от типа трансформатора. В итоге обмотка будет добавлять или отнимать обмотки для регулировки тока. У нас вы можете прочесть про настенный стабилизатор напряжения.

Сфера применения однофазного стабилизатора

Однофазные стабилизаторы могут иметь ряд разновидностей. Именно от вида продукции будет зависеть область его применения. Этот вид стабилизаторов могут использовать:

  • В квартирах.
  • Коттеджах.
  • Частных домах.
  • Административных или офисных помещениях.
  • На предприятиях, которые могут иметь широкий спектр использования.

Разница между промышленными и бытовыми приборами

Как видите, однофазные стабилизаторы могут использоваться не только в быту, но и на предприятиях. Промышленные стабилизаторы могут отличаться только уровнем мощности. Обычно однофазные стабилизаторы могут иметь мощность от 150 ватт до 100 кВт. На предприятиях используют однофазные выпрямители. Каждый тип однофазного стабилизатора может использоваться на предприятии.

Электромеханические однофазные стабилизаторы напряжения: описание и принцип работы

Чтобы чувствительная техника не зависела от входного тока, многие предприятия закупают электронные симисторные и тиристорные стабилизаторы. Они способны быстро и плавно обеспечить нормализацию электрического тока в сети. Напряжение в электрических сетях иногда может падать даже до 100 Вольт. Этот процесс можно будет считать плачевным для некоторой бытовой техники.

Электромеханические однофазные стабилизаторы напряжения: описание и принцип работы

Именно из-за этой особенности электрической сети необходимо использовать стабилизаторы. Благодаря нормализации напряжения ваши приборы прослужат длительное время. При необходимости вы сможете прочесть про электромеханический стабилизатор напряжения.

Схема подключения однофазного стабилизатора

Если вы решили подключить этот прибор, тогда вам необходимо знать, что впоследствии вам необходимо будет подключить этот прибор. Процедура не считается сложной и поэтому вам необходимо будет изучить схему подключения.

Если вы планируете использовать прибор для всей бытовой техники, тогда схема подключения однофазного стабилизатора напряжения предусматривает монтаж этого устройства сразу после счетчика.

Подключение подобных стабилизаторов происходит с помощью клемм.

Электромеханические однофазные стабилизаторы напряжения: описание и принцип работы

Две клеммы предназначены для подключения входных проводов, одна для заземления, а остальные предназначаются для подключения выходных проводов. Во время подключения проводов, вам необходимо соблюдать их маркировку. Если однофазный стабилизатор имеет небольшую мощность, тогда его установку необходимо будет выполнить возле бытового прибора.

Обслуживание и ремонт

Техническое обслуживание стабилизатора должно проходить регулярно. Оно заключается в регулярной чистке вентиляционных каналов. Также вам регулярно необходимо проводить осмотр всех клемм. Со временем клеммы могут ослабнуть, и их необходимо будет подкручивать.

Иногда устройства могут ломаться, и поэтому вам необходимо будет выполнить ремонт этих устройств. Выполнение ремонта в первую очередь будет зависеть от типа стабилизатора.

Обычно в механических стабилизаторах чаще всего изнашивается щетка. Также в них может сломаться сервопривод, которые следует заменить.

Если вы приобрели релейное устройство, тогда вам следует помнить, что именно реле и есть его слабым местом.

зачем нужен стабилизатор напряжения.

Источник: https://vse-elektrichestvo.ru/poleznye-sovety/stabilizatory/vidy-odnofaznyx-stabilizatorov.html

Выбираем электромеханический стабилизатор напряжения: принцип работы и особенности

Электромеханические однофазные стабилизаторы напряжения: описание и принцип работы

Устройства этого класса осуществляют нормализацию параметров тока последовательной активацией или отключением витков автотрансформатора с помощью регулирующего электромеханического шагового сервопривода (электродвигателя).

Высокое качество напряжения на выходе сервоприводного устройства стабилизации реализуется за счёт плавности и равномерности нормализации с погрешностью в рамках всего 1-3%, а также отсутствия искажений токовой синусоиды.

Кроме того, стабилизаторы электромеханического типа проявляют невысокую чувствительность к внешним помехам, а также входным характеристикам тока. В результате они прекрасно подходят для сетей с регулярными скачками или проседаниями напряжения и обеспечивают стабильный режим работы питающегося от сети оборудования.

Схема устройства и главные особенности

Основу схемы сервоприводного стабилизирующего устройства составляет пара силовых элементов:

  1. Автоматический трансформатор с тороидальным ферромагнитным сердечником;
  2. Вольтодобавочный вспомогательный транформатор.

Компенсация отклонений входного напряжения от нормативного выходного показателя выполняется путём наращивания или уменьшения коэффициента трансформации.

Управляет работой устройства микропроцессорный блок. Он анализирует параметры тока на входе, вычисляет изменения, необходимые для их нормализации, и отдаёт команды сервоприводу.

Последний имеет специальный подвижный контакт, который в соответствии с указаниями блока управления перемещается по трансформаторным обмоткам, отключая или активируя определённое количество их витков для поддержки заданного выходного напряжения.

Электромеханические однофазные стабилизаторы напряжения: описание и принцип работы

По типу исполнения сервоприводные стабилизаторы напряжения могут быть:

  • Напольными (стационарными);
  • Переносными.

В зависимости от количества фаз сетевого питания и параметров стабилизации, нормализаторы, принадлежащие классу электромеханических, бывают:

  • Однофазными;
  • Трёхфазными со среднефазной регулировкой выходного напряжения;
  • Трёхфазными с независимой стабилизации параметров тока на каждой фазе.

Разновидностью электромеханических стабилизаторов напряжения являются так называемые электродинамические устройства. В отличие от первых, вторые имеют не щёточный, а роликовый подвижный контакт, выполненный из графита.

Это обеспечивает снижение уровня шума при работе, снижает риск выхода системы из строя при отклонениях параметров входного тока за рамки критического диапазона и в целом обеспечивает высокую стабильность работы устройства стабилизации и увеличивает срок его службы.

Принцип действия и область применения

Работает однофазный электромеханический стабилизатор напряжения по следующему принципу:

  1. При подключении устройства к сети, блок управления устанавливает фактическую величину входного напряжения и рассчитывает коэффициент трансформации, необходимый для достижения требуемого на выходе показателя;
  2. В соответствии с выполненными расчётами, управляющий блок подаёт сигнал электродвигателю, который приводит в движение щёточные или роликовые коммутационные контакты;
  3. Посредством сервоприводной коммутации последовательно активируется или отключается определённое число витков основной и вторичной (вольтодобавочной) трансформаторных обмоток. В результате достигается необходимый коэффициент трансформации и на выход стабилизатора подаётся стабильное без помех напряжение 220В.
Читайте также:  Металлоискатель: основные принципы действия металлодетектора

Электромеханические однофазные стабилизаторы напряжения: описание и принцип работы

Трёхфазное устройство стабилизации сервоприводного типа включает 3 однофазных стабилизирующих устройства с одинаковыми техническими характеристиками, совместная работа которых обеспечивается посредством опции синхронизации. Трёхфазные системы стабилизации применяются для защиты от аномалий входного сетевого тока потребителей с соответствующим количеством фаз и низкими требованиями к скорости стабилизации.

Однофазные стабилизаторы с электромеханическим принципом работы широко применяются в быту с целью обеспечения стабильного напряжения питания для:

  • Холодильников;
  • Отопительных котлов;
  • Радиаторных систем обогрева;
  • Телевизионной и радиотехники;
  • Музыкальной аппаратуры (усилителей, звуковых процессоров, акустики и пр.);
  • Компьютеров и серверных систем;
  • Сетей освещения и отдельного осветительного оборудования;
  • Стиральных машин;
  • Бытовых и кухонных электроприборов и т.д.

К правильной синусоиде входного тока проявляют высокую чувствительность электромоторы и электрическое оборудование с трансформаторами.

Именно поэтому электромеханический стабилизатор является оптимальным вариантом для защиты таких устройств от искажений частоты и других характеристик выходного напряжения.

Также стоит отметить, что стабилизаторы этого класса идеально подходят для подключения к сетям питания со стабильным характером отклонений параметров тока от нормативного значения.

Плюсы и минусы

В сравнении с другими типами систем нормализации параметров сетевого тока, электромеханический стабилизатор напряжения обладает рядом преимуществ:

  1. Плавность регулировки параметров выходного тока;
  2. Высокая точность выравнивания характеристик напряжения на выходе (погрешность до 3%);
  3. Устойчивость к перегрузкам (500-1000%);
  4. Широкий диапазон температуры окружающей среды (-25…+50°C);
  5. Большой рабочий ресурс функциональной;
  6. Сравнительно невысокая стоимость.

Есть у сервоприводных стабилизаторов и свои недостатки, в список которых можно включить:

  1. Быстрый износ движущихся компонентов (требуют замены минимум раз в год);
  2. Высокий уровень шума при работе;
  3. Большой вес;
  4. Сравнительно невысокий КПД (около 97% в сравнении с электронными стабилизаторами, эффективность которых превышает 99%);
  5. Малая скорость реакции на изменения входных характеристик тока (в 5 раз меньше, чем у релейных, и в 25 раз меньше, чем у электронных стабилизаторов).

Электромеханические однофазные стабилизаторы напряжения: описание и принцип работы

Минусы сервоприводных устройств стабилизации очень важно учитывать при подборе модели для защиты конкретных потребителей электроэнергии. Неправильное решение может привести к выходу из строя как самого стабилизирующего устройства, так и подключённого к нему оборудования.

Стабилизатор напряжения электромеханического типа рекомендуется выбирать в соответствии с:

  • Характером аномалий входного тока обслуживаемой сети (интенсивность, частота, величина всплесков или проседаний напряжения);
  • Суммарной мощностью, потребляемой подключенным к нормализатору оборудованием.

При грамотном расчёте потребляемой мощности и более-менее точном определении характеристик тока в сети, сервоприводные приборы обеспечивают стабильную и бесперебойную работу подключённого оборудования, являясь наиболее экономичным вариантом его защиты от перебоев питания и перегрузок.

Источник: https://voltobzor.ru/stabilizatory/elektromehanicheskiy-stabilizator

Какой стабилизатор напряжения лучше: релейный или электромеханический

У многих в квартире были перебои с напряжением в электрической сети. В это время могут сгореть несколько ламп освещения, может выйти из строя стиральная машина или компьютер. Выход из такой ситуации напрашивается один – приобрести и установить стабилизатор напряжения.

Основным критерием выбора домашнего стабилизатора является мощность прибора. Ее величина должна быть выше суммарной мощности всех ваших бытовых приборов. Стабилизатор напряжения – это прибор, который корректирует параметры электрической энергии до номинальных значений при значительных колебаниях питания в сети.

Виды стабилизаторов

Чтобы разобраться и сделать оптимальный выбор стабилизатора, необходимо рассмотреть наиболее популярные виды стабилизаторов и их особенности.

Релейный стабилизатор напряжения

Сегодня невозможно представить квартиру, в которой не было бы бытовой техники. Каждое устройство требует защиты от перепадов напряжения в бытовой сети. Одним из таких приборов защиты является релейный стабилизатор напряжения.

Электромеханические однофазные стабилизаторы напряжения: описание и принцип работы

Благодаря такому прибору можно создать комфортные условия работы электрических устройств. Уровень напряжения в номинальном режиме должен составлять 220 В. Релейный вид стабилизатора встречается во многих областях. Это популярный вид защитного прибора, так как имеет простое устройство.

Конструктивные особенности

Перед применением прибора требуется изучить, как он устроен и работает. Релейный стабилизатор включает в себя автотрансформатор и схему электронных элементов, управляющих его действием. В корпусе кроме этого имеется реле. Стабилизатор релейного типа считается повышающим, так как при пониженном напряжении прибор осуществляет повышение напряжения.

Возрастание напряжения будет осуществляться путем подключения дополнительной обмотки. Чаще всего в трансформаторе есть 4 обмотки. При превышении напряжения в сети стабилизатор снижает излишнее напряжение. Схема стабилизатора релейного типа состоит из:

  1. Повышающий трансформатор.
  2. Управляющий микроконтроллер.
  3. Реле.

Это основные элементы релейного стабилизатора. Также устройство может содержать вспомогательные элементы, например, дисплей.

Принцип действия

Разберемся в процессе функционирования стабилизатора релейного типа. Электронная система измеряет параметры входящей электроэнергии. После считывания данных прибор сравнивает эти параметры с величинами номинального режима.

Электромеханические однофазные стабилизаторы напряжения: описание и принцип работы

Прибор автоматически производит подключение необходимой обмотки трансформатора для достижения нужных параметров сети. Работа релейного стабилизатора довольно простая.

Прибор регулирует параметры сети по ступеням, в результате чего при очередной ступени напряжение изменяется на конкретную величину. Бывают ситуации, когда уровень напряжения не соответствует норме даже после корректировки.

Такие ступенчатые регулировки могут также вызвать перепады напряжения.

Если подробно разобраться в принципе действия, то можно понять, что прибор быстро выбирает нужные обмотки. Такие ступенчатые скачки параметров считаются незначительными. Они станут заметнее, если на входе будут наблюдаться подобные скачки напряжения. При подключении к сети высокочувствительных устройств при сильных перепадах напряжения устройства выйдут из строя.

Недобросовестные производители могут запрограммировать стабилизатор таким образом, что на его дисплее всегда будет показывать значение 220 В.

Чаще всего релейный стабилизатор справляется с перепадами сети за 0,15 с. Такой прибор может отключить питание выходным током, когда на входе возникли значения тока наименьшего допустимого значения. После нормализации напряжения прибор снова подключится к работе. Напряжение восстанавливается за 0,6 с.

Достоинства

Основными преимуществами релейной модели стабилизатора можно назвать:

  1. Малые габаритные размеры, так как трансформатор имеет только функцию повышения напряжения.
  2. Большой интервал значений напряжения.
  3. Значительный диапазон рабочих температур. Многие приборы нормально работают при температуре -40 +40 градусов.
  4. Низкий уровень шума.
  5. Допускается перегрузка до 110%.

Многие изготовители приборов утверждают, что их продукция способна функционировать много лет.

Недостатки

В работе релейных моделей стабилизаторов есть недостатки, которые обусловлены его методом работы, схемой прибора. Слабым звеном его конструкции считается реле. Если изготовитель установил некачественное реле, то оно может стать причиной неисправности прибора. Также при переключении режимов возникают щелчки и шумы.

Другим значимым недостатком является ступенчатое действие устройства выравнивания напряжения. При переключении с одной обмотки на другую напряжение может значительно изменяться, образуя некоторые скачки.

Недорогие модели имеют слабую мощность, которая не больше 30% от мощности бытовых устройств.

Правила пользования стабилизатором

При вашем выборе релейного типа стабилизатора, необходимо регулярно проводить его обслуживание, в том числе ежегодно тщательно его осматривать внутри корпуса. При осмотре нужно обращать внимание на:

  • Надежность крепления соединений проводников.
  • Уровень охлаждения и циркуляции воздуха в корпусе прибора.
  • Имеются ли повреждения.
  • Точность работы указателей измерения.

При обнаружении слабых соединений, пыли, необходимо выключить из сети стабилизатор и произвести его обслуживание, очистив его и затянув все крепления контактов. Помещение, в котором находится стабилизатор напряжения, должно проветриваться и быть сухим. Влажность в помещении не должна быть более 80%. При работе в корпусе стабилизатора отверстия для вентиляции должны иметь доступ воздуха.

Электромеханический стабилизатор

Ни для кого не секрет, что бытовые сети питания сегодня не могут обеспечить стабильную эксплуатацию электрических устройств в доме. Перепады и скачки напряжения вполне можно ожидать от сети питания. Для решения этих задач как нельзя лучше подходит электромеханический вид стабилизатора напряжения, так как он стал наиболее популярным на рынке бытовых приборов защиты.

Электромеханические однофазные стабилизаторы напряжения: описание и принцип работы

Этот прибор является повышающим трансформатором, который самостоятельно осуществляет регулировку напряжения в сети, в отличие от релейного стабилизатора.

Классификация

Основным критерием деления на классы электромеханических стабилизаторов стали параметры напряжения. Приборы бывают 1-фазными и 3-фазными.

Первые применяются чаще в частных постройках и офисах, а трехфазные модели в больших организациях, в промышленности.

Читайте также:  Если сломался счетчик электроэнергии: что делать бытовому потребителю

На сегодняшний день у людей есть возможность строительства больших домов, коттеджей, в которых находится множество бытовых устройств, которые требуют защиты от перепадов напряжения сети.

По конструктивному исполнению стабилизаторы бывают настенными, напольными, настольными. Крепиться могут в любых положениях.

Другим фактором является мощность прибора. Сейчас изготовители предлагают большой выбор моделей. Имеются маломощные приборы до 500 кВА, а также повышенной мощности до 20000 кВА. Нужно сказать, что устройства на 220 и 380 В имеют отличия в числе трансформаторов, расположенных в корпусе устройства.

Преимущества:

  • Широкий интервал напряжения входа.
  • Повышенная точность выхода.
  • Не чувствителен к рабочей частоте.
  • Отсутствие шума.

Недостатки:

  • Присутствуют движущиеся части.
  • Необходимость периодической замены щеточного блока.
  • При снижении напряжения до 180 В, нет гарантии нормальной работы.
  • 1-фазные модели не могут работать при пониженной температуре.
  • Малая скорость работы.

Советы по выбору стабилизатора

При выборе учитывайте следующие факторы:

  1. Модель стабилизатора по числу фаз сети. Если в вашей трехфазной сети работают 1-фазные устройства, то для защиты от перепадов напряжения лучше применять три отдельных однофазных стабилизатора.
  2. Мощность прибора. При определении этого параметра нужно учесть, что некоторые устройства имеют асинхронные двигатели, у которых высокие пусковые токи.
  3. Точность стабилизации для защиты бытовых устройств, его быстродействие.
  4. Наличие вспомогательных функций.
  5. Условия работы прибора.
  6. При выборе прибора необходимо учесть схему разводки проводов цепи питания.

Сравнение релейного и тиристорного стабилизатора

(7

Источник: http://ostabilizatore.ru/kakoj-stabilizator-naprjazhenija-luchshe-jelektromehanicheskij-ili-relejnyj.html

Электромеханические стабилизаторы напряжения

Параметры электрической энергии, подающейся на объекты потребителей, к сожалению, весьма часто отклоняются от допустимых величин.

Происходит это по причинам, среди которых:

1. Питание потребителей, удалённых от точек генерации длинными линиями электропередачи, обладающими значительной ёмкостью и активным сопротивлением проводов.

Электромеханические однофазные стабилизаторы напряжения: описание и принцип работы

В режиме малых нагрузок, показание вольтметра на конце такой линии может существенно превышать номинальное значение за счёт влияния ёмкости, в часы максимумов потребления, напротив, происходит его падение на активном сопротивлении.

2. Отсутствие эффективного регулирования параметров электроснабжения на питающих трансформаторных подстанциях.

3. Плохое техническое состояние линий 0,4 кВ, приводящее к частым обрывам и перехлёстам проводов.

Резкие скачки параметров электроэнергии и значительные их отклонения от номинальной величины приводят к порче дорогой бытовой техники и электроприборов. Наиболее эффективный метод борьбы с этим явлением – установка стабилизатора, который может защищать либо отдельные, наиболее чувствительные электроприборы, либо весь объект (квартиру, дом, офис и т.п.).

Существует несколько типов стабилизаторов, по принципу действия их они бывают:

  • электромеханические;
  • релейные;
  • тиристорные;
  • инверторные.

Попробуем выяснить, какой стабилизатор лучше — релейный или электромеханический. Принцип действия электромеханического однофазного стабилизатора напряжения состоит в плавном изменении коэффициента трансформации автотрансформатора, являющегося основным элементом конструкции.

Автотрансформатором называется вид трансформатора, в котором часть витков общая для первичной и вторичной обмотки, то есть, они гальванически связаны между собой. Автотрансформаторы широко применяются в устройствах регулирования (например, ЛАТР).

Магнитный сердечник автотрансформатора обычно изготавливается в форме кольца (тора), состоящего из ленточной электротехнической стали. Такая форма сердечника, называемая тороидальной, обеспечивает минимальные магнитные потери и бесшумность при работе. Обмотка автотрансформатора намотана по всей окружности тора в несколько слоёв.

Часть её наружного слоя, которую называют вольтодобавочной обмоткой, зачищена от изоляции с наружной стороны.

Эта область обмотки контактирует с подвижным токосъёмным контактом щёточного или роликового типа, перемещение которого приводит к изменению количества витков первичной обмотки, следовательно, к изменению коэффициента трансформации и величины вторичного напряжения.

Токосъёмный контакт приводится в движение специальным сервоприводом, состоящим из электродвигателя с редуктором. Для автоматического управления серводвигателем, в моделях электромеханических стабилизаторов применяются микропроцессорные контроллеры.

  • Контроллер в непрерывном режиме отслеживает уровень напряжения на нагрузке, и при его отклонении формирует соответствующий сигнал управления серводвигателем.
  • Вращение сервопривода приводит в движение токосъёмный контакт, который изменяет коэффициент трансформации, возвращая параметры на выходе устройства к номинальному значению.
  • Таким образом осуществляется стабилизация напряжения, поступающего к потребителю.

Релейный стабилизатор напряжения

Релейный стабилизатор напряжения также изменяет коэффициент трансформации автотрансформатора. Разница в том, что вольтодобавочная обмотка релейного стабилизатора разделена на несколько секций с отдельными выводами (отпайками). Подключение каждого вывода обмотки к питающей сети производится контактами электромагнитного реле.

Регулирование напряжения в данной схеме осуществляется ступенчато (или дискретно). Каждую отпайку включает отдельное реле, то есть, сколько ступеней регулирования имеет стабилизатор, столько в нём установлено реле. Одновременно может быть включено только одно из них.

  1. Команду на включение нужного реле подаёт контроллер, отслеживающий изменение уровня напряжения.

Строго говоря, электромеханические стабилизаторы тоже изменяют коэффициент трансформации дискретно, просто шаг изменения в них составляет всего один виток обмотки, что на практике выглядит как плавное регулирование. Ступенчатый релейный стабилизатор напряжения регулирует его заметными скачками.

Вместо электромагнитных реле могут применяться электронные приборы – тиристоры или симисторы (симметричные тиристоры). В случае тиристоров, их устанавливают в паре, включая встречно – параллельно, так как проводимость у этих приборов односторонняя. Симистор справляется с этой задачей самостоятельно, за счет двунаправленной проводимости.

Сравнение характеристик электромеханических и релейных стабилизаторов.

К важнейшим техническим характеристикам стабилизаторов относятся:

  • точность стабилизации;
  • диапазон изменения уровня напряжения на входе;
  • скорость реагирования на изменение параметров электропитания.

Электромеханическая система по точности стабилизации превосходит релейный или тиристорный стабилизатор. Это связано с тем, что электромеханические стабилизаторы изменяют количество витков первичной обмотки с шагом в один виток, количество же витков в секции вольтодобавочной обмотки релейного стабилизатора между соседними отпайками значительно больше.

  • По этой причине, погрешность стабилизации электромеханических устройств не превышает 3 – 5%, у релейных же этот показатель составляет 8% и более.

Диапазон входного напряжения в технических характеристиках стабилизаторов обычно разделён на два интервала. В рамках более узкого интервала, стабилизатор обеспечивает уровень выходного напряжения в пределах заявленной точности стабилизации, например 220В ± 3%, 220В ± 5% и т.п.

Кроме этого указывается более широкий интервал, при котором устройство ещё функционирует, но уже с большей погрешностью, обычно достигающей 10 – 15%. Отклонение параметров электропитания за рамки допустимого интервала вызывает отключение нагрузки защитами, которыми оснащаются все современные устройства стабилизации.

Входной диапазон зависит от количества витков вольтодобавочной обмотки. В электромеханических типах этот параметр ограничивается числом витков наружного слоя, по которому перемещается токосъёмный контакт.

  1. Что касается релейных устройств, то с одной стороны, такое ограничение отсутствует, но с другой, расширение диапазона неизбежно приводит к увеличению числа витков между отпайками, что снижает точность стабилизации.
  2. Проблему можно решить увеличением числа отпаек, однако нужно помнить, что к каждому отводу обмотки подключается отдельное реле или электронный ключ (в случае с тиристорным стабилизатором), чрезмерное число которых делают конструкцию более громоздкой и дорогой.
  3. Реально число ступеней регулирования в типовых релейных схемах не превышает семи.

Теперь о скорости реагирования. Этот параметр важен в случае резких скачков параметров электропитания. Здесь выигрывают устройства релейного типа. Скорость реагирования определяется временем, протекающим от момента возмущения сетевого параметра до установления требуемого коэффициента трансформации, нормализующего выходные характеристики.

В релейных приборах, это время обычно не превышает 10 – 20 мс, в зависимости от типа применяемых реле. В электромеханических устройствах этот параметр обычно не нормируется. Вместо него в технических характеристиках приводится скорость изменения выходного напряжения при движении сервопривода (время регулирования), которая измеряется в вольтах в секунду (В/с).

Обычно этот параметр составляет порядка 30 В/с. Таким образом, если предположить, что произошёл скачок показаний входного вольтметра на величину 30 вольт, то релейное устройство нормализует выходной параметр в течение 20 мс, а электромеханическое в течение 1 секунды.

Резюмируя сказанное, можно так охарактеризовать особенности электромеханических и релейных стабилизаторов:

  • электромеханические обеспечивают более точную стабилизацию, но хуже справляются с резкими скачками электросетевых параметров, их лучше использовать там, где отклонения показаний вольтметра от номинала на входе питания носят длительный характер;
  • релейные – хороши когда имеют место частые и резкие скачки параметров электроэнергии.

Что касается шумности работы, оба рассмотренных типа устройств имеют движущиеся механические части. Шум могут издавать как работающий сервопривод, так и переключающиеся электромагнитные реле.

  • Бесшумность в большой степени определяется качеством применяемых комплектующих и культурой их сборки.
  •   *  *  *

© 2014-2020 г.г. Все права защищены.Материалы сайта имеют ознакомительный характер и не могут использоваться в качестве руководящих и нормативных документов.

Источник: https://video-praktik.ru/stabilizatory_mehanicheskie.html

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector