Stabilizátory síťového napětí 220 V - porovnání různých typů, výhod a nevýhod

Každý dům má spoustu domácích spotřebičů, které stojí od jednotek po desítky a dokonce stovky tisíc rublů. Aby mohla sloužit co nejdéle, musí být sledována, postarána se o všechny údržbářské práce, pokud existují, a provádí je. Nebezpečí však zůstávají pouze přepětí.

V domácích elektrických sítích se vyskytují často, mohou být způsobeny přepínáním výkonných elektrických zařízení, stejně jako problémy na tratích, jako je špatný kontakt, chátrající podpěry atd. Pro snížení rizika selhání zařízení z důvodu špatného napájení můžete použít stabilizátory napětí 220V. V tomto článku se budeme zabývat tím, co jsou a jak se liší.

Automatický transformátor

Před zahájením přezkumu typů elektrických stabilizátorů zvážíme, co je autotransformátor, protože je základem většiny moderních stabilizátorů.

Autotransformer - liší se od obvyklé předpony „auto“ v názvu, znamená to „sám“. Zásadní rozdíl od konvenčního transformátoru spočívá v tom, že má jedno vinutí, je také primární a sekundární. Na obrázku níže vidíte jeho diagram.

Je-li autotransformátor běžně rozdělen na primární a sekundární stranu, pak není napětí dodáváno na konce vinutí, ale mezi jeden konec a odbočku. Pak bude mezi extrémními konci vinutí napětí vyšší než vstup.

Autotransformátory mohou být prováděny buď s několika odbočkami z vinutí, pro implementaci postupného přepínání výstupního napětí. Ale většina laboratorních autotransformátorů zajišťuje plynulé přizpůsobení "výstupu", jak je to organizováno?

K tomu jsou výstupní svorky spojeny s posuvným kontaktem - grafitovým kartáčem, který uvolňuje napětí ze svých závitů. Tento uzel je zobrazen na fotografii níže.

Druhy a vlastnosti

Nejprve zvažte klasifikaci podle typu a jejich charakteristiky. Stabilizátory se vyznačují metodou stabilizace a regulace napětí:

1. Ferorezonant.

2. Relé.

3. elektromechanické nebo servo poháněné;

4. Elektronický nebo střídač s polovodičovými spínači.

Při výběru stabilizátoru jakéhokoli typu se musíte nejprve podívat na jeho vlastnosti. Možná hlavní je energie, je to uvedeno ve VA - voltampér nebo kVA - kilovolt ampér.

Upozornění:

Voltampéry jsou jednotka měření zdánlivé síly, která se skládá ze součtu činných a reaktivních sil. Platíte za aktivní výkon, který se měří ve wattech (W) nebo kilowattech (kW), a spotřeba energie je kW / h.

Kromě napájení musíte také věnovat pozornost chybě při regulaci výstupního napětí a rozsahu vstupů a také rychlosti reakce na změny napětí.

Toto je třeba vzít v úvahu při výběru zařízení, protože pokud vypočítáte množství činného výkonu spotřebovaného zařízeními a koupíte stabilizátor „end-to-end“, nemusí to odolat. Pro stanovení celkového výkonu by měl být činný vynásoben cosinem phi - toto účiníkje rovna poměru činného výkonu k plnému výkonu, pak je celkový výkon roven kvocientu aktivního a koeficientu:

Hrubý výkon = činný výkon / cosF

Rovněž je třeba zvážit účinnost a spínací proudy. V každém případě použijte stabilizátor s celkovou rezervou energie 30-40%, ideálně 50% plánované kapacity spotřebitelů.

Například:

Pokud je celkový výkon chráněných zařízení 3 kW, je lepší koupit stabilizátor pro 4-4,5 kVA.

Rozlišujte mezi jednofázovými a třífázovými stabilizátory napětí, ale protože jednofázový vstup je běžnější v domácích energetických sítích, zaměříme se na takové stabilizátory.

Ferorezonanční stabilizátor

Ferroresonační stabilizátor bude chránit elektrická zařízení před přepětím. Skládá se ze dvou tlumivek a kondenzátoru, jeho přibližný obvod je uveden na obrázku níže.

Jsou levné, ale nezajišťují skutečnou stabilizaci výstupního napětí, i když poskytují určitou ochranu pro elektrická zařízení. V současné době není trh příliš běžný. Pro normální a bezpečný provoz vašeho zařízení by nemělo být zvažováno. Obrázek níže ukazuje jeho vzhled.

Je třeba si uvědomit, že jeho předností je trvanlivost, protože neexistují žádné akční členy a rychlost.

Stabilizátor relé

Stabilizátor relé je založen na autotransformátoru a řídicím systému založeném na relé a mikrokontrolér. Princip činnosti spočívá v přepnutí odboček z otáček autotransformátoru pro dosažení stabilního napětí výstupní sítě. Přibližný diagram takového stabilizátoru je uveden níže:

Diagram ukazuje, že stabilizátor relé poskytuje postupné nastavení výstupního napětí. Proto je chyba v regulaci výstupního napětí asi 8%. Ve skutečnosti chyba závisí na počtu kroků.

Jak již bylo řečeno, odbočky z vinutí transformátoru se přepínají pomocí elektromechanických relé a pro zajištění jak zvýšení, tak snížení práce je autotransformátor vyroben tak, že jsou přípustné 4 odbočky pro snížení výstupního napětí a 3 odbočky pro zvýšení.

Relé pracují dostatečně rychle, reakční rychlost stabilizátoru. V závislosti na typu konkrétních relé pracují v 2-7 milisekundách. Samotné zařízení poskytuje spínací stupně a závěrečnou reakci za 2 až 12 milisekund.

Samotný transformátor a spínací relé jsou na fotografii viditelné - jedná se o bloky v černých pouzdrech za ním.

Čím více relé je instalováno, tím větší je přesnost nastavení a rozsah provozních napětí. Některé modely pracují v napěťovém rozsahu 100-290V.

Jejich výhody:

• laskavost;

• spolehlivost

• nerušit síť;

• většina modelů má další funkce, jako je ochrana proti přepětí, napájení ze vstupu na výstup přímo. Tento režim se nazývá bypass (bypass), je nutné snížit ztráty na transformátoru při normální hodnotě napájecího napětí. Lze také integrovat ochranu proti zkratu a přehřátí;

• životnost 8-15 let;

• vynikající údržba - v případě selhání relé je lze snadno, rychle a levně vyměnit. kritická je porucha transformátoru nebo řídicí desky;

• vysoká účinnost - 97-99%.

Nevýhodou je postupné nastavení. Někteří nemusí být spokojeni s pravidelnými kliknutí, když přepíná relé. Nejsou však příliš hlasití.

Stabilizátory relé jsou vhodné pro napájení chladniček, praček a dalších spotřebičů s motory a ohřívači.

Elektromechanické nebo servomechanické stabilizátory napětí

Stabilizátory napětí řízené servem se v zásadě podobají laboratornímu autotransformátoru, jediným rozdílem je to, že napětí je automaticky regulováno, servo.

Při takovém provedení není možné provést ostrou reakci na změny napětí, reakční rychlost je v rozmezí 10 až 15 voltů za 1 sekundu. Proto je vhodný pro oblasti, kde je trvale pozorováno nízké nebo vysoké napětí nebo dokonce během dne plave. K tomu často dochází ve vesnicích a soukromém sektoru. Reagují na plynulé změny napájecího napětí a poskytují stabilní výkon při 220 V.

Výhody:

• plynulé nastavení napětí;

• přesné nastavení.

Nevýhody:

• opotřebení pohyblivých částí a potřeba jejich pravidelné prevence nebo výměny;

• činnost stabilizátoru je velmi hlučná kvůli zvukům ze servopohonu a pohybu kolektoru proudu podél vinutí, což znamená, že když se změní vstupní napětí, uslyšíte bzučení;

• prach a vlhkost jsou zlí nepřátelé jakéhokoli elektrického zařízení, ale v případě stabilizátoru poháněného servomotorem je to obzvláště důležité, protože ve skutečnosti je hlavní funkční jednotka uvnitř otevřeného stavu.

Elektronický regulátor napětí

Ve skutečnosti se jedná o stejný stabilizátor relé, ale místo relé se používají polovodičové spínače - tyristory nebo triaky. To poskytuje tiché přepínání a rychlejší odezvu.

Modely tyristorů mají podobné zařízení:

Pokud je napětí v síti v rámci normálních limitů, řídicí systém elektronického stabilizátoru zapne režim obtoku a přivede proud do obtoku transformátoru. To je nezbytné ke zvýšení účinnosti.

Toto video porovnává činnost relé a elektronického stabilizátoru napětí:

Výhody:

1. Spolehlivost. Polovodičové klíče nejsou charakterizovány mechanickým opotřebením kontaktů.

2. Výkon je o řád vyšší.

3. Hlukota.

Nevýhody:

1. Náklady jsou vyšší než náklady na reléové modely.

2. Schopnost krátkodobého přetížení polovodičových spínačů je nižší než u elektromechanických relé.

3. Symetristy mohou také selhat, pokud dojde k výpadku vysokonapěťových pulzů, ale výrobci tyto problémy minimalizují.

Stabilizátor střídače

Dalším názvem tohoto typu nástroje jsou stabilizátory dvojité konverze. Blokové schéma zařízení je znázorněno na obrázku níže.

To znamená, že v tomto obvodu jde napětí do vstupního filtru elektromagnetického rušení, pak do korektoru účiníku (nemusí to být v levných modelech), pak je usměrněno a jde do střídače a do výstupního obvodu k zátěži. Výstupní napětí tedy neovlivňuje výstup a reakční rychlost stabilizátoru s dvojitým převodníkem je vyšší než u jiných typů.

Jediným omezením je rozsah vstupního napětí, který je omezen charakteristikami střídače. Střídač s transformátorem je zapojen do dvojité přeměny, proto je také zajištěno galvanické oddělení vstupních a výstupních obvodů. To se jasněji odráží v níže uvedeném diagramu, i když se jedná o nepřerušitelný napájecí obvod, ale význam je stejný.

Níže je uveden příklad podobného elektrického zařízení.

V souladu s tím je graf podmíněného napětí na vstupu a výstupu stabilizátoru s dvojitou konverzí.

Výhody:

• Hlukota;

• Přesnost a nastavení rychlosti;

• Velký rozsah vstupního napětí.

Nevýhodou jsou náklady.

Závěr

Všechny stabilizátory jsou dobré svým způsobem a jejich instalace zlepší pracovní podmínky elektrických spotřebičů a prodlouží jejich životnost. Měli byste však vzít v úvahu rychlost a vyvodit závěry, pokud se ve vaší síti často vyskytují rázy.

Abych shrnul a učinil správné rozhodnutí, přečtěte si tabulku, zvedl jsem několik modelů různých typů přibližně stejné síly. Ceny jsou převzaty z Yandex.Market a jsou uvedeny pro červenec 2018.