220 V tīkla sprieguma stabilizatori - dažādu veidu, priekšrocību un trūkumu salīdzinājums

Katrā mājā ir sadzīves tehnikas masa, kas maksā no vienībām līdz desmitiem un pat simtiem tūkstošu rubļu. Lai viņa kalpotu pēc iespējas ilgāk, viņa jāuzrauga, jākopj un jāveic visi apkopes darbi, ja tādi ir. Tomēr briesmas joprojām rada tikai jaudas pieaugums.

Sadzīves elektriskajos tīklos tie rodas bieži, to cēlonis var būt jaudīgu elektroiekārtu pārslēgšana, kā arī līnijas problēmas, piemēram, slikts kontakts, nolietoti balsti utt. Lai samazinātu aprīkojuma atteices risku sliktas barošanas dēļ, varat izmantot sprieguma stabilizatorus 220V. Šajā rakstā mēs apsvērsim, kas tie ir un kā tie atšķiras.

Auto transformators

Pirms sākt pārskatīt elektrisko stabilizatoru veidus, mēs apsvērsim, kas ir autotransformators, jo tas ir pamatā modernākajiem stabilizatoriem.

Autotransformers - atšķiras no parastā prefiksa “auto” nosaukumā, tas apzīmē “sevi”. Būtiskā atšķirība no parasta transformatora ir tā, ka tam ir viens tinums, tas ir arī primārais un sekundārais. Zemāk redzamajā attēlā redzat tā diagrammu.

Ja autotransformatoru parasti sadala primārajā un sekundārajā pusē, tad spriegums tiek piegādāts nevis uz tinumu galiem, bet starp vienu galu un krānu. Tad starp tinumu galējiem galiem spriegums būs lielāks par ieeju.

Autotransformatorus var veikt vai nu ar vairākiem krāniem no tinuma, lai pakāpeniski pārslēgtu izejas spriegumu. Bet lielākā daļa laboratorijas autotransformatoru nodrošina vienmērīgu "izejas" pielāgošanu. Kā tas tiek organizēts?

Lai to izdarītu, izejas spailes ir savienotas ar bīdāmo kontaktu - grafīta suku, kas mazina spriedzi no pagriezieniem. Šis mezgls ir parādīts zemāk esošajā fotoattēlā.

Veidi un raksturlielumi

Vispirms apsveriet klasifikāciju pēc veida un to īpašībām. Stabilizatori izceļas ar stabilizācijas un sprieguma regulēšanas metodi:

1. Ferrorezonants.

2. Relejs.

3. elektromehāniski vai ar piedziņu darbināmi;

4. elektroniski vai invertori ar pusvadītāju slēdžiem.

Izvēloties jebkura veida stabilizatoru, vispirms jāapskata tā īpašības. Varbūt galvenais ir jauda, ​​tas ir norādīts VA - volt-ampēros vai kVA - kilovolt-ampēros.

Lūdzu, ņemiet vērā:

Volt ampēri ir redzamās jaudas mērvienība, ko veido aktīvo un reaktīvo jaudu summa. Jūs maksājat par aktīvo jaudu, kas tiek mērīta vatos (W) vai kilovatos (kW), un enerģijas patēriņš ir attiecīgi kW / h.

Papildus jaudai jums jāpievērš uzmanība arī kļūdai, regulējot izejas spriegumu un ievades diapazonu, kā arī reakcijas ātrumam uz sprieguma izmaiņām.

Tas ir jāņem vērā, izvēloties ierīci, jo, ja jūs aprēķināt ierīču patērēto aktīvās enerģijas daudzumu un iegādājaties stabilizatoru “no gala līdz galam”, tas, iespējams, to neiztur. Lai noteiktu kopējo jaudu, aktīvo vajadzētu reizināt ar kosinusu phi - to jaudas koeficientsir vienāds ar aktīvās jaudas attiecību pret pilnu, tad kopējā jauda ir vienāda ar aktīvās jaudas un koeficienta attiecību:

Bruto jauda = aktīvā jauda / cosF

Jāņem vērā arī efektivitāte un ieplūdes straumes. Jebkurā gadījumā ņemiet stabilizatoru ar kopējo jaudas rezervi 30–40%, ideālā gadījumā - 50% no patērētāja plānotās jaudas.

Piemēram:

Ja aizsargāto ierīču kopējā jauda ir 3 kW, tad labāk ir iegādāties stabilizatoru ar jaudu 4-4,5 kVA.

Atšķirt vienfāzes un trīsfāzu sprieguma stabilizatorus, bet, tā kā vienfāzes ievade ir biežāk sastopama mājsaimniecības elektrotīklos, tad mēs pievērsīsimies šādiem stabilizatoriem.

Ferroresonants stabilizators

Ferroresonants stabilizators pasargās elektrisko aprīkojumu no strāvas pārsprieguma. Tas sastāv no diviem droselēm un kondensatora, tā aptuvenā shēma ir parādīta attēlā zemāk.

Tie ir lēti, taču nenodrošina reālu izejas sprieguma stabilizāciju, lai gan tie nodrošina zināmu aizsardzību elektriskajām iekārtām. Pašlaik tirgus nav pārāk izplatīts. Lai normāli un droši darbotos jūsu aprīkojums, tos nevajadzētu apsvērt. Zemāk redzamais attēls parāda tā izskatu.

Jāatceras, ka tā priekšrocības ir izturība, jo nav izpildmehānismu un ātruma.

Releju stabilizators

Releju stabilizators ir balstīts uz autotransformatoru un vadības sistēmu, pamatojoties uz stafete un mikrokontrolieris. Darbības princips ir pārslēgt krānus no autotransformatora pagriezieniem, lai panāktu stabilu izejas tīkla spriegumu. Aptuvena šāda stabilizatora diagramma parādīta zemāk:

Diagramma parāda, ka releja stabilizators nodrošina pakāpenisku izejas sprieguma regulēšanu. Tādējādi izejas sprieguma regulēšanā ir kļūda aptuveni 8%. Faktiski kļūda ir atkarīga no soļu skaita.

Kā tika teikts, krāni no transformatora tinuma tiek pārslēgti, izmantojot elektromehāniskos relejus, un, lai nodrošinātu gan palielinātu, gan samazinātu darbu, autotransformators tiek izgatavots tādā veidā, ka ir pieļaujami 4 krāni izejas sprieguma pazemināšanai un 3 krāni palielināšanai.

Releji darbojas pietiekami ātri, stabilizatora reakcijas ātrums. Atkarībā no konkrēto releju veida tie darbojas 2–7 milisekundēs. Pati ierīce nodrošina pārslēgšanas posmus un galīgo reakciju 2-12 milisekundēs.

Fotoattēlā ir redzams pats transformators un komutācijas releji - tie ir bloki melnajos gadījumos aiz tā.

Jo vairāk releju ir uzstādīti, jo lielāka ir iestatīšanas precizitāte un darba sprieguma diapazons. Daži modeļi darbojas sprieguma diapazonā 100–290 V.

Viņu priekšrocības:

• lētums;

• uzticamība

• neiejaucieties tīklā;

• lielākajai daļai modeļu ir papildu funkcijas, piemēram, aizsardzība pret pārspriegumu, sprieguma padeve no ieejas līdz izejai tieši. Šo režīmu sauc par apvedceļu (apvedceļš), ir nepieciešams samazināt transformatora zaudējumus pie barošanas sprieguma normālās vērtības. Var integrēt arī aizsardzību pret īssavienojumu un pārkaršanu;

• kalpošanas laiks 8-15 gadi;

• teicama apkope - ja releji neizdodas, tos var viegli, ātri un lēti nomainīt. kritiska ir transformatora vai vadības paneļa kļūme;

• augsta efektivitāte - 97-99%.

Trūkums ir pakāpeniska pielāgošana. Daži, iespējams, nav apmierināti ar regulāriem klikšķiem, pārslēdzot relejus. Tomēr viņi nav pārāk skaļi.

Releju stabilizatori ir labi piemēroti ledusskapju, veļas mazgājamo mašīnu un citu ierīču ar motoriem un sildītājiem darbināšanai.

Elektromehāniski vai servo darbināmi sprieguma stabilizatori

Ar servo darbināmi sprieguma stabilizatori principā atgādina laboratorijas autotransformatoru, vienīgā atšķirība ir tā, ka spriegums tiek automātiski regulēts, pa servo.

Ar šādu dizainu nav iespējams nodrošināt asu reakciju uz sprieguma izmaiņām, reakcijas ātrums ir robežās no 10-15 voltiem sekundē. Tāpēc tas ir labi piemērots apgabaliem, kur pastāvīgi tiek novērots zems vai augsts stress vai pat peld dienas laikā. Tas bieži notiek ciematos un privātajā sektorā. Viņi reaģēs uz vienmērīgām barošanas sprieguma izmaiņām un nodrošinās stabilu jaudu 220 V spriegumā.

Priekšrocības:

• vienmērīga sprieguma regulēšana;

• precizitātes regulēšana.

Trūkumi:

• kustīgo daļu nodilums un nepieciešamība tos regulāri novērst vai nomainīt;

• stabilizatora darbība ir diezgan skaļa, pateicoties servo piedziņas skaņām un strāvas kolektora kustībai gar tinumu, kas nozīmē, ka, mainoties ieejas spriegumam, jūs dzirdēsit buzz;

• putekļi un mitrums ir ļauni ienaidnieki jebkurai elektroierīcei, bet ar servo darbināmu stabilizatoru tas ir īpaši svarīgi, jo patiesībā galvenā funkcionālā vienība iekšpusē ir atvērtā stāvoklī.

Elektroniskais sprieguma regulators

Faktiski tas ir tas pats releja stabilizators, bet releja vietā tiek izmantoti pusvadītāju slēdži - tiristori vai triaki. Tas nodrošina klusu pārslēgšanos un ātrāku reakciju.

Tiristoru modeļiem ir līdzīga ierīce:

Ja spriegums tīklā ir normas robežās, elektroniskā stabilizatora vadības sistēma ieslēgs apvada režīmu un strāvu nodos transformatora apvedceļā. Tas ir nepieciešams, lai palielinātu efektivitāti.

Šis video salīdzina releja un elektroniskā sprieguma stabilizatora darbību:

Priekšrocības:

1. Uzticamība. Pusvadītāju taustiņiem nav raksturīga mehāniska kontaktu nodilšana.

2. Veiktspēja ir par vienu pakāpi augstāka.

3. Trokšņainība.

Trūkumi:

1. Izmaksas ir augstākas nekā releju modeļiem.

2. Pusvadītāju slēdžu īslaicīgas pārslodzes iespējas ir zemākas nekā elektromehāniskajiem relejiem.

3. Simetizatori var arī neizdoties, ja notiek augstsprieguma impulsa sabrukums, bet ražotāji samazina šīs problēmas līdz minimumam.

Invertora stabilizators

Vēl viens šāda veida instrumentu nosaukums ir divkāršas pārveidošanas stabilizatori. Ierīces blokshēma ir parādīta attēlā zemāk.

Tas ir, šajā ķēdē spriegums iet uz elektromagnētisko traucējumu ieejas filtru, pēc tam uz jaudas koeficienta korektoru (tas var nebūt lētos modeļos), tad tas tiek koriģēts un iet uz invertoru un uz izejas ķēdi līdz slodzei. Tādējādi izejas spriegums neietekmē izeju, un stabilizatora reakcijas ātrums ar dubulto pārveidotāju ir lielāks nekā citiem veidiem.

Vienīgais ierobežojums ir ieejas sprieguma diapazons, kuru ierobežo invertora ķēdes īpašības. Invertors ar transformatoru ir iesaistīts dubultā pārveidošanā, tāpēc tiek nodrošināta arī ieejas un izejas ķēžu galvaniskā izolācija. Tas ir skaidrāk atspoguļots zemāk redzamajā diagrammā, lai arī šī ir nepārtraukta barošanas ķēde, taču nozīme ir tāda pati.

Zemāk ir elektriskās principa līdzīgas ierīces piemērs.

Attiecīgi nosacītā sprieguma grafiks pie stabilizatora ieejas un izejas ar divkāršu konversiju.

Priekšrocības:

• Trokšņainība;

• Precizitāte un ātruma regulēšana;

• Liels ieejas sprieguma diapazons.

Trūkums ir izmaksas.

Secinājums

Visi stabilizatori ir labi savā veidā, un jebkura no tiem uzstādīšana uzlabos elektrisko ierīču darba apstākļus un pagarinās to kalpošanas laiku. Tomēr, ja elektrotīklā bieži rodas pārsprieguma impulsi, jums jāņem vērā ātrums un jāizdara secinājumi.

Lai apkopotu un izdarītu pareizo izvēli, izlasīju tabulu, es izvēlējos vairākus dažādu veidu modeļus ar aptuveni tādu pašu jaudu. Cenas tiek ņemtas no Yandex.Market un ir norādītas 2018. gada jūlijam.