ДомойТехноЯк вибрати стабілізатор напруги

Як вибрати стабілізатор напруги

Author

Date

Category

Перепади напруги в мережі можуть вивести з ладу дорогу побутову техніку. Захиститися від стрибків можна різними способами. Один із них — купівля стабілізатора. Що це за обладнання, які є види і на що конкретно потрібно звернути увагу під час купівлі.

Конструктивні особливості

Стабілізатор на відміну від мережевого фільтра або реле виконує корекцію вхідної напруги до прийнятного рівня. Ефективність і якість перетворення стабілізатора залежать від начинки. Залежно від використовуваних компонентів у конструкції, все розмаїття моделей можна розділити на кілька груп.

Релейні стабілізатори. Це одні з найдешевших моделей, які найчастіше застосовуються при побутовому використанні. Конструкція включає трансформатор з декількома відводами вхідної або вихідної обмотки, комутованими силовими реле.

У разі виходу вхідної напруги за встановлені межі, електроніка вмикає відповідне реле, перетворюючи трансформатор на понижувальний або підвищувальний.

Електронна схема управління порівнює значення на вході і на виході. Щойно на вході відбувається відхилення, вмикається одне з силових реле, виставляючи відповідний коефіцієнт трансформації.

До переваг релейних пристроїв належить доступна ціна, відсутність необхідності охолодження і можливість роботи за мінусових температур. Ще один плюс — можливість дворазового короткочасного перевантаження. Однак застосування силових реле накладає суттєві обмеження:

  • відносно невисока швидкість спрацьовування до 20-30 мс, через що стабілізатор не здатний зреагувати на різке просідання або стрибок;
  • невисока точність через обмежену кількість ступенів, що призводить до невеликого спотворення вихідного сигналу і мікророзривів;
  • шум — під час перемикання реле роблять характерні і досить гучні клацання;
  • швидкий знос реле — головна проблема, особливо, якщо стабілізувати напругу пристрою доводиться часто.

Електромеханічні (сервопривідні) стабілізатори. У конструкцію входить тороїдальний трансформатор із струмознімачем, що пересувається над зовнішньою обмоткою. Останній контактує з обмоткою за допомогою вугільної щітки. Як правило, через досить масивний трансформатор такі моделі більші і важчі.

У разі падіння або перевищення вхідної напруги сервопривід переміщує струмознімач по обмотці, нормалізуючи вихідний сигнал.

Оскільки з конструкції вдалося виключити набір реле, електромеханічні моделі вирізняються плавністю і точністю регулювання. Вихідний сигнал виходить наближеним до ідеальної синусоїди. Крім цього, такі стабілізатори працюють тихіше і здатні витримати короткочасні перевантаження до 200%.

Застосування тороїдального трансформатора має і низку мінусів:

  • швидке зношування струмознімача, який часто перебуває в русі;
  • низька швидкість перемикання, оскільки струмознімачу доводиться проробляти досить великий шлях обмоткою;
  • чутливість до пилу, яка може призвести до нестабільної роботи струмознімача;
  • вища вартість порівняно з релейними пристроями.

Інверторні стабілізатори. В основі лежить інвертор — струм спочатку випрямляється, потім, за допомогою інвертора, знову перетворюється на змінний. Трансформатора і комутаційних елементів у схемі немає. Залежно від виробника в таких стабілізаторах можуть бути встановлені фільтри високих частот, варистори (ПЗІП 3 класу) і не тільки.

Застосування інвертора дало змогу зробити практично безшумний пристрій з високою точністю перетворення — до ±2%. Виключення трансформаторів з конструкції також дає миттєву стабілізацію напруги з ідеальною синусоїдою на виході.

До недоліків можна віднести високу вартість і низьку перевантажувальну здатність. Допускається перевантаження в 25-50% від номіналу протягом 1-4 секунд. Також слід враховувати, що дешеві інверторні моделі можуть не давати на виході чисту синусоїду, що для деяких приладів буває критично.

Електронні (тиристорні, симісторні) стабілізатори . Конструктивно схожі з релейними, проте комутування обмоток у них здійснюється не за допомогою реле, а різними напівпровідниковими елементами. Як правило, використовуються тиристори і симістори.

Відсутність реле забезпечує відносно високу швидкодію в 20 мс, а також високий ККД. Крім цього електронні стабілізатори мають широкий діапазон вхідних напруг і практично безшумну роботу. Інші переваги і недоліки вже залежать від використовуваного елемента — тиристора або симистора.

Експлуатаційні параметри

Тип стабілізатора визначає загальні характеристики і ціновий діапазон пристрою. Однак для підбору приладу під конкретні завдання доведеться вивчити вже точні характеристики та їхні значення.

Повна вихідна потужність (ВА). Параметр вказується у вольт-амперах. Непрямий параметр, який визначає — який обсяг навантаження можна підключити до стабілізатора. Повна вихідна потужність має покривати потужність усіх підключених приладів із запасом у 20-30%.

Однак під час підрахунку повної потужності навантаження слід мати на увазі, що та потужність (у Ватах), яку наводять у паспорті на електроприлад, — це його активна потужність, тобто та, що виділяється у вигляді тепла або світла. Нагрівальні прилади і лампи розжарювання мають повну потужність, що дорівнює активній. Але деякі споживачі, що містять у собі електродвигуни або трансформатори, створюють на додачу до активної ще й реактивне навантаження.

Для визначення повної потужності приладу слід активну потужність поділити на коефіцієнт потужності (вказується зазвичай «cos(φ)»). Якщо представлених даних немає в технічній документації, то можна взяти значення з такої таблиці:

Повні потужності всіх споживачів слід скласти і додати до отриманої суми 30%. Для точнішого розрахунку слід враховувати ще й пускові струми. При виході напруги за межі нормальної, потужність стабілізатора падає на 20-30%. Саме це падіння і слід компенсувати.

Повну потужність навантаження, що підключається до стабілізатора, потрібно помножити на пусковий коефіцієнт, взявши його з паспорта або з таблиці.

Активна вихідна потужність (кВт). На цей параметр слід орієнтуватися, якщо ви не хочете проводити будь-які розрахунки. Вибір активної потужності залежить від типу техніки, яку ви плануєте підключити до стабілізатора:

  • до 0.4 кВт (до 500 ВА) — малопотужні прилади — ноутбук, офісний комп’ютер тощо;
  • 0.5-1.0 кВт (600-1500 ВА) — побутова техніка невеликої потужності: блендер, кавоварка, кухонний комбайн;
  • 1.5-3.0 кВт (2000-4200 ВА) — потужна побутова техніка: мікрохвильовка, автоматична пральна машина;
  • 3.5-5.0 кВт (4500-6500 ВА) — кухонна плита, потужна кліматична установка, повний захист невеликої квартири;
  • 5.0-10.0 кВт (7000-13000 ВА) — повний захист невеликого заміського будинку без електрообігріву, підключення промислового обладнання;
  • понад 10 кВт (понад 13000 ВА) — достатньо для електропостачання котеджу без електрообігріву (або з невеликим додатковим електрообігрівом), роботи лабораторії або медичного закладу.

Мінімальна та максимальна вхідна напруга. Визначає, які значення у вольтах можна подавати на вхід стабілізатора. Що більший цей діапазон, то кращий, але й дорожчий пристрій. Якщо у вашій мережі є сильні осідання і стрибки, то є сенс підбирати стабілізатор із широким діапазоном вхідної напруги — інверторні моделі пропонують у середньому від 90 до 310 В.

Якщо напруга в мережі відносно стабільна і потрібно компенсувати лише дрібні просадки або стрибки, то підійдуть релейні, електромеханічні або електронні моделі з вхідним діапазоном 120-285 В.

Враховуйте, що якщо вхідна напруга вийде за межі, то стабілізатор відключить навантаження.

Частота . Цей параметр слід узгоджувати з частотою сигналу в електромережі. Універсальні стабілізатори здатні працювати на частотах 50-60 Гц. Деякі пристрої підтримують розширений діапазон — 45-65 Гц.

Більшість інших моделей з низької та середньої цінових категорій зазвичай підтримує тільки частоту в 50 Гц. Згідно з нормативними документами, в мережі мають бути 50±0.4 Гц.

Рівень вихідної напруги визначає, до якого значення буде прагнути стабілізатор. Залежно від моделі пристрій може видавати 220 або 230 вольт. Вихідна напруга гарантується тільки в тому разі, якщо вхідна вписується в робочий діапазон стабілізатора.

Стабільність (точність) вихідної напруги вказує у відсотках максимально можливе відхилення вихідної напруги від еталона. Що вища точність, то дорожчий стабілізатор.

Для медичного та вимірювального обладнання потрібні моделі з точністю до 2%. Для освітлювальних приладів достатньо 4%, а для побутової техніки — до 8%.

Час перемикання актуальний для всіх моделей, крім інверторних. Що менший час перемикання, то менше спотворень буде у вихідному сигналі під час стрибка або осідання. Релейні та електронні пристрої мають середній час у 5-20 мс. Найгірше показують себе електромеханічні — 100 мс і більше.

Кількість і тип роз’ємів для підключення навантаження. Більшість стабілізаторів пропонують 1-2 євророзетки, однак, більш дорогі моделі — до 5 розеток. Вони найкраще підійдуть для окремої побутової техніки, наприклад, холодильника або пральної машини.

Випускаються стабілізатори з клемами — їх використовують для під’єднання пристрою до окремої електролінії, розподільного щитка або якогось обладнання. Також можна зустріти комп’ютерні стабілізатори — вони оснащуються роз’ємами IEC 320 C13.

Затримка запуску. Функція дає змогу подати напругу на вихід через певний час після стрибка або осідання. Деякі види апаратури (наприклад, холодильники, двигуни насосів тощо) з огляду на особливості конструкції не рекомендується вмикати одразу ж після вимкнення живлення.

Умови експлуатації . Зверніть увагу, що окремі типи стабілізаторів можуть працювати тільки при плюсовій температурі — зазвичай у діапазоні 0-45 °С. Релейні та деякі інші стабілізатори справно функціонують і в морози — ві д-30 до +40 °С. Також виробники часто вказують діапазон допустимої вологості.

Додаткові можливості

Якщо якість стабілізації безпосередньо залежить від типу і начинки стабілізатора, то зручність — від низки інших додаткових можливостей. Серед них:

  • Світлова індикація. На корпусі можуть розташовуватися світлодіоди, які сигналізують про наявність живлення, спрацьовування захисту, активний режим стабілізації тощо.
  • РК-дисплей. Пропонує максимальну інформативність і показує значення вхідної та вихідної напруги, а також інші корисні дані.
  • Рівні захисту. У стабілізатор може бути вбудовано захист від імпульсних стрибків, перевантаження, короткого замикання, перегріву і не тільки. Чим більше рівнів захисту, тим нижчий ризик пошкодити прилад.
  • Байпас. Функція дає змогу ввімкнути навантаження безпосередньо до мережі, виключаючи втрати на стабілізацію.
  • Рукоятка для перенесення. Актуально, якщо ви будете часто возити стабілізатор із собою, наприклад, для виїздів на ремонт і при використанні в парі з електроінструментом.
  • Клас захисту IP. Деякі моделі пропонують рівень IP 20 — захист від потрапляння частинок розміром від 12,5 мм.

Варіанти вибору

Для домашнього використання в парі з невибагливою технікою і відносно стабільною електромережею можна вибрати релейний стабілізатор. Вони досить дешеві, компактні, не потребують спеціального охолодження і можуть працювати навіть за мінусових температур. Це чудовий вибір для кухонної техніки, телевізорів і систем освітлення.

Як альтернатива для цих же категорій навантаження підійдуть електронні стабілізатори (симісторні, тиристорні), проте вони в середньому дорожчі та потужніші — від 10 000 ВА. У таких моделей непогана точність стабілізації в 5-10%, а також широкий діапазон вхідних напруг — актуально для нестабільних мереж. Вища вартість зумовлена і значно більшим терміном експлуатації.

Релейні та електронні стабілізатори формують на виході ступінчастий сигнал, тому це не найкращий вибір для використання в парі з чутливим навантаженням — елеткродвигунами, відео- та аудіоапаратурою.

Електромеханічні стабілізатори пропонують уже чіткіший і стабільніший вихідний сигнал, тому підійдуть для світильників з лампами розжарювання і галогенними лампами, а також для різної побутової техніки. Купувати електромеханічні прилади не рекомендується в трьох випадках:

  • Часті та значні перепади напруги. За такого сценарію використання рухома конструкція зі струмоприймачем дуже швидко вийде з ладу.
  • Є навантаження, критичне до швидкості спрацьовування. Більшість недорогих стабілізаторів цього типу має довгий час спрацьовування — від 100 мс. Однак зустрічаються і більш швидкісні моделі — до 10 мс.
  • Холодне оточення. Стабілізатори цього типу працюють тільки за плюсових температур.

Залежно від потужності моделі підійдуть для забезпечення живленням телевізора, ресивера, DVD програвача, касового апарату і газового котла. Також їх можна використовувати для комп’ютера або ноутбука, але зважайте на довгий час перемикання.

Найкраще для комп’ютерної, вимірювальної та іншої високочутливої техніки підійдуть інверторні стабілізатори. Вони дорогі, але гарантують чисту і стабільну синусоїду на виході.

Під час купівлі насамперед звертайте увагу на потужність — це ключовий параметр. Найпростіше орієнтуватися за активною вихідною потужністю. Для підключення одного або пари пристроїв зазвичай достатньо моделей потужністю до 1500 ВА (до 1 кВт). Якщо ви плануєте підключати безліч приладів або потужну техніку, обирайте моделі від 1500 ВА (від 1 кВт), а також мінімум із двома роз’ємами. Якщо стабілізатор планується підключати безпосередньо до мережі, наприклад електрощитка, то шукайте моделі з клемами.

Не забудьте про додаткові функції — наявність РК-дисплея дасть змогу моніторити напругу з точністю до вольта. Затримка запуску — обов’язкова функція для роботи в парі з холодильниками і насосами.

Оновлено користувачем MrUSmith

Linda Barbara

Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Vestibulum imperdiet massa at dignissim gravida. Vivamus vestibulum odio eget eros accumsan, ut dignissim sapien gravida. Vivamus eu sem vitae dui.

Recent posts

Recent comments