Стабилизаторы напряжения - виды и характеристики

Стабилизатор напряжения – это устройство, предназначенное для поддержания напряжения на определенном уровне.

Электромеханические стабилизаторы.

Стабилизация напряжения в электромеханическом стабилизаторе осуществляется при помощи щеточного узла (поворотные токосъемные щетки с сервоприводом).

Преимущества:

Недостатки:

- Высокая точность стабилизации;
- Плавная регулировка напряжения;
- Отсутствие помех в электросетях;
- Широкий диапазон входных напряжений;
- Устойчивость к перегрузкам;
- Устойчивость к искажениям формы и частоты тока, помехам и колебаниям напряжения на входе.

- Применение в их конструкции движущихся частей.
Замена токосъемных щеток может потребоваться через
3-7 лет. А через 5-10 лет может потребоваться замена или ремонт сервопривода щетки;
- Относительно невысокая скорость стабилизации по сравнению с релейными стабилизаторами напряжения;
- Нельзя использовать при отрицательных температурах окружающей среды (не ниже -5 С);
- Работа сервопривода может сопровождается непродолжительным характерным звуком.

Релейные (электронные) стабилизаторы

В релейных стабилизаторах напряжения используется принцип ступенчатого регулирования напряжения посредством переключения обмоток силового автотрансформатора при помощи силовых реле.

Преимущества:

Недостатки:

- Высокая скорость стабилизации. Повышение или снижение напряжения до уровня установленного ГОСТом (+/- 8%) осуществляется за доли секунды;
- Относительно небольшие габариты и малый вес по сравнению со стабилизаторами других типов;
- Возможность стабилизировать напряжение в широком входном дипазоне;
- Устойчивость при длительной работе с перегрузками до 110%;
- Возможность работы при отрицательных значениях температур: -20…+40 С;
- Устойчивы к частым перепадам входного напряжения;
- Долговечные и малошумные;
- Относительно низкая цена по сравнению со стабилизаторами других типов.

- Возможно заметное мигание освещения (происходит в момент переключения обмоток);
- Создает помехи в электросети, что не очень хорошо для чувствительной бытовой, теле-, аудио- и видеотехники;
- Максимальная мощность стабилизатора 10 кв. Это связанно с тем, что самое мощное из существующих реле пригодное для использования в стабилизаторах, не может выдерживать больше 10 кв. (около 12 000 вольт-ампер);
- Шум (щелчки) в момент переключения реле;
- Ресурс работы 10 тыс. циклов включения выключения (около 2 лет работы);
- Из-за возникновения дугового разряда при переключении реле их нельзя использовать во взрывоопасной среде.

Характеристики стабилизаторов

1. Тип сети

Различают однофазные (220В) и трехфазные (380В).
Трехфазные модели выпускаются двух модификаций: с независимой регулировкой по каждой фазе или с регулировкой по среднефазному напряжению на входе стабилизатора.

2. Диапазон входного напряжения

Чем шире диапазон (особенно в отрицательную сторону), тем больше габариты стабилизатора и выше его стоимость при той же выходной мощности. В настоящее время существуют модели стабилизаторов напряжения с нижним порогом входного напряжения 90 вольт.

3. Точность стабилизации выходного напряжения

Согласно ГОСТ 13109-97 предельно допустимое отклонение напряжения питания ±10 % от номинального. Точность современных стабилизаторов напряжения колеблется в диапазоне от 0,5 % до 8 %. Точности в 8 % вполне хватает для обеспечения исправной работы подавляющего большинства современной бытовой и промышленной электротехники оборудованных инверторными и импульсными блоками питания. Так как мощность оборудования напрямую зависит от напряжения, то для обеспечения корректной (заявленной производителем) работы с прогнозируемым результатом и расходом электроэнергии необходимо точное напряжения (0,5-1 %).

4. По типу исполнения

Существуют напольные стабилизаторы и настенные.

5. Дополнительные функции:

1. Защита от опасно повышенного/опасно пониженного напряжения.
Т.е. стабилизатор отключает нагрузку при выходном напряжении меньше 200 и больше 250 В (на входе при этом будет 270 В). При более низком входном напряжении стабилизаторы будут работать, но 220 В на выходе обеспечить не смогут, а при достижении значения выходного напряжения 200 В отключатся, чтобы не повредить подключенные приборы.

2. Защита от перегрузок.
Если подключена мощность выше допустимой для настоящего входного напряжения, стабилизатор отключается от сети при достижении температуры обмотки +110С⁰.
- Устройство переключения нагрузки напрямую, в обход стабилизатора.
Такой функцией оснащаются стабилизаторы свыше 3 кВт.
- Защита от короткого замыкания.
Стабилизаторы оснащаются автоматическими выключателями, что позволяет защищать их от короткого замыкания.
- Задержка подачи выходного напряжения при включении.
Это дает время стабилизатору выйти на штатный режим работы. Для электромеханических стабилизаторов задержка составляет 5 сек., у релейных также 5 сек., но есть возможность переключения на 2 мин. для двигателей с нормируемым допустимым количеством пусков в единицу времени (холодильники, насосное оборудование и т.п.).