Що таке стабілізатор напруги? Вибір і види стабілізатора напруги.
У наш час для захисту свого житла від неякісної електроенергії все більшу популярність набирають стабілізатори напруги. Стабілізатор напруги призначений для підтримки вихідної напруги певного значення, автоматичного регулювання електричної напруги, згладжування імпульсних перешкод, а також для захисту обладнання від стрибків напруги.
Звичайній людині може здатися важким завданням вибрати стабілізатор, який повністю задовольняв би необхідні вимоги. Тож з чого ж почати? Щоб розібратися з цим питанням, потрібно знати проблеми, які періодично виникають з Вашою електромережею. Це можуть бути в першу чергу як підвищена, так і занижена напруга, різкі провали або стрибки напруги. На які технічні характеристики для стабілізатора напруги слід звернути насамперед?
Їх можна розділити наступним параметрам у порядку важливості:
а) кількість фаз, які підводяться;
б) струм стабілізації на виході;
в) робочий діапазон вхідної напруги;
г) статична точність стабілізації;
д) швидкодія стабілізатора напруги;
е) умови експлуатації;
ж) маса та габарити.
Якщо серед приладів або пристроїв є хоча б один пристрій з трифазною схемою, або сумарна потужність джерел споживання велика, то необхідно вибрати трифазний стабілізатор напруги
(рис.1), або три однофазних стабілізатора напруги(рис.3). У таких пристроях потрібно підключати та розподіляти навантаження по фазах. Підключення такого виду значно зменшить ефект «перекосу фаз», а також допоможе значно збільшити час роботи стабілізатора напруги. Хоча в більшості випадків до приватних будинків підводиться однофазна напруга, тоді трифазний стабілізатор напруги вже не підійде, необхідно використовувати тільки однофазний стабілізатор напруги (рис. 2).
Бажано вибрати стабілізатор напруги потужністю, яка перевищує сумарне навантаження всього будинку хоча б в 1,5 рази. Якщо вже не вдається підібрати, то необхідно або застосувати ще один стабілізатор, або відсікти ту частину навантаження, яка не потребує стабілізації напруги, і пустити її обминаючи пристрій стабілізації.
Чи може виникнути питання, як визначити потужність стабілізатора напруги? З цим Вам допоможе електрик. Під час розрахунку потужності, яка споживається пристроєм, необхідно враховувати так звану повну потужність навантаження, а також пусковий струм пристрою. Повна потужність — це сумарна потужність, яка складається з активної та реактивної потужності, залежно від типу навантаження. Активна потужність вказується у ватах (Вт), а повна — у вольт-амперах (ВА).
У активного навантаження вся споживана енергія перетворюється на випромінювання( тепло або світло). Як приклад можуть служити обігрівачі, лампи розжарювання, електричні плити, праски та ін.
Реактивне навантаження-это елементи лінійних ланцюгів, в яких відсутній факт поглинання електроенергії, там відбувається лише частковий її запас в електричному або магнітному полі з подальшою віддачею в електричний ланцюг. Прикладом може служити електродвигун і пристрою їх, що містять (фени, блендери, соковижималки, пилососи). Якщо невідоме значення пускового струму, то треба вибирати його виходячи з робочого струму, помноживши це значення мінімум від 3 до 7
Для більш тривалої роботи стабілізатора напруги, вибирати модель останнього необхідно з 20-30% запасом від споживаної потужності навантаження. Таким чином у вас буде забезпечений «щадний» режим роботи стабілізатора, що рівносильно збільшенню терміну його служби, а також буде запас для підключення нового обладнання.
Як вибрати стабілізатор напруги? На даний момент існують два конструктивні види стабілізаторів напруги: а) електромеханічні стабілізатори напруги, в яких відбувається плавне регулювання вихідної напруги. Підтримка стабілізованої напруги здійснюється за допомогою трансформатора та електродвигуна.
Недоліком такого стабілізатора є зношування механічних частин, постійний шум працюючого електродвигуна і низька швидкість регулювання через інерційність двигуна. До того ж такий стабілізатор спізнюється зі стабілізацією при різких стрибках напруги, і в одну мить у вас можуть вийти з ладу електроприлади. Що ж до гідності, це висока точність підтримки вихідної напруги, і навіть низька вартість. Такі прилади були в ході в минулі часи, зараз найбільш застосовні електронні стабілізатори напруги.
В останніх відбувається підтримка напруги рахунок автоматичного ступінчастого регулювання обмоток автотрансформатора. Автоматизація (порядка 20-40 мс) відбувається за допомогою симісторів, тиристорів і реле. У перших двох є свої недоліки. Це і необхідність примусового охолодження комутувальних ключів, шум вентилятора і незахищеність вихідних каскадів. Тому бажаним з варіантів є електронні стабілізатори зі ступінчастим регулюванням вихідної напруги трансформатора, використовуючи швидкодіючі реле, регулювання напруги яких здійснюється за рахунок комутації відводів обмоток трансформатора.
Точність стабілізації і яка вона повинна бути?
Щоб визначити точність стабілізації, необхідно знати діапазон напруг, допустимих для живлення ваших електроприладів. Щоб дізнатися ці параметри, потрібно подивитися інструкцію з експлуатації або звернеться до сервісного центру. Можна також знайти ці параметри в Інтернеті. Наприклад, щоб живити медичну апаратуру і точні вимірювальні прилади, необхідний стабілізатор напруги з точністю до 3%.
Для електроосвітлювальної апаратури (прожектори, люстри, бра та ін.) бажано використовувати стабілізатор напруги з точністю не менше 3%. Словом, чим вища точність стабілізації, тим менший розкид вихідної напруги, і, таким чином, менша видима зміна освітленості при різких стрибках вхідної напруги. Але на жаль пристроями стабілізації остаточно не можна досягти повної стабілізації при постійних різких стрибках напруги, наприклад під час проведення зварювальних робіт. Електроживлення більшості побутових приладів та апаратури можна здійснювати напругою 220 +/- 5÷7%.
Для того, щоб правильно підібрати стабілізатор напруги, необхідно зробити кілька разів протягом доби упродовж декількох днів виміру напруги в мережі, як фазних так і лінійних. Якщо ж за сумарний час вимірів напруга не виходила за межі 205.235В і істотно не видно мигання світла, то установка стабілізаторів напруги буде потрібна тільки для живлення дорогих електроприладів. У таких випадках повинні використовуватися високоточні стабілізатори (точність Uвых. +/-0,5÷2%) з можливістю регулювання вихідної напруги.
Якщо ж напруга виходить за межі нижче 200В, або вище 245 В, а також помітні різкі значні зміни напруги. В такій ситуації установка стабілізаторів напруги бажана для усіх споживачів побутової техніки, і для джерел світлового випромінювання в принципі обов’язкова.
Стабілізатори напруги можуть мати як основні так і додаткові функції. До перших відносяться:
а) захист стабілізатора від короткого замикання в ланцюзі, і перевантаження по потужності на виході;
б) стабілізація Uвих.
в) в межах робочого діапазону Uвх;
г) захист навантаження, що підключається (R) від підвищеного або зниженого Uвих. при знаходженні Uвх. поза робочим діапазоном (відбувається відключення живлення навантаження);
Деякі моделі стабілізаторів напруги мають також додаткові функції і можливості :
а) установка номінальної вихідної напруги;
б) зміна порогів захисту навантаження від підвищеного або зниженого вихідного напруги;
в) зручність експлуатації;
г) розширена індикація (аналоговий або цифровий індикатор);
д) звукові сигнали і видалена сигналізація;
е) управління роботи стабілізатора з комп’ютера;
ж) облаштування самодіагностики стабілізатора.
Слід зазначити, що такі види стабілізаторів з додатковими можливостями набагато дорожчі за звичайних.
На рис. 4 представлена схема підключення стабілізатора однофазного напруги,
а на рис. 5 видно підключення трьох однофазних стабілізаторів напруги, замість одного трифазного.
P.S.Стабілізатори напруги взагалі мають високу вартість, так що треба спочатку все зважити, зробити необхідні вимірювання, а потім вже приймати рішення про його потребу. Але якщо у Вас з напругою не все гаразд, і стабілізатор напруги Вам не по кишені, а захистити свою побутову техніку все ж хочеться, то альтернативним варіантом може послужити реле напруги. Коштує воно набагато дешевше у відмінності від стабілізатора напруги. І пам’ятаєте, економлячи на малому, не застосовуючи нічого, можна втратити значно більше…
© 2010. Усі права на цю статтю належать автору та захищені. При копіюванні тексту посилання на сайт https://master-elektrik.com.ua/ є обов’язковим.