1
17650

Стабилизатор напряжения

Стабилизатор напряжения - это устройство, предназначенное для защиты Вашего оборудования от нестабильной подачи электроэнергии и сбоев в сети. На сегодняшний день стабилизаторы переменного напряжения являются полностью автоматическими устройствами и используются как стабилизаторы в частных загородных домах, квартирах, коттеджах и офисах.

на сайте с 21 апреля 2008

Что такое стабилизатор напряжения?

Стабилизатор напряжения — электрическое устройство, получающее питание от внешнего источника питания и выдающее на своём выходе напряжение, не зависящее от напряжения питания (при условии, что напряжение питания не выходит за допустимые пределы).

По типу выходного напряжения стабилизаторы делятся на стабилизаторы постоянного тока и переменного тока. Как правило, тип питания (постоянный либо переменный ток) такой же, как и выходное напряжение, хотя возможны исключения.

Линейный стабилизатор на стабилитроне


Линейный стабилизатор на транзисторе


Основными моментами, для понимания работы этого стабилизатора являются: 1)Напряжение Ube практически не зависит от величины тока, протекающего через p-n переход и равно 0,6 В; 2)Напряжение Uz практически не зависит от величины тока,протекающего через стабилитрон и равно напряжению стабилизации стабилитрона. Но выходное напряжение Uout = Ube + Uz. То есть выходное напряжение Uout постоянно и не зависит от тока, протекающего по нагрузке. Можно сказать, что выходное напряжение не зависит от величины нагрузки RL. Изменения входного напряжения Uin также не приводят к изменениям выходного напряжения Uout. Вариант объяснения работы этого стабилизатора, начинающийся с предположения об изменении выходного напряжения Uout с последующей компенсацией за счет изменения тока, не дает понимания откуда берется первоначальное изменение Uout.На самом деле незначительные изменения Uout вызваны незначительными изменениями напряжений 0,6 В и Uz, вызванными изменениями протекающими через них токов. А причиной изменения токов является изменение величины нагрузки RL или изменение входного напряжения Uin.

Линейный стабилизатор на операционном усилителе


Стабилизатор напряжения переменного тока


При питании радиоэлектронной аппаратуры от сети нередко приходится стабилизировать напряжение переменного тока.- Большую сложность при проектировании таких стабилизаторов представляет получение синусоидального выходного напряжения с малыми нелинейными искажениями.С точки зрения практической реализации этого требования, а также повышения быстродействия и коэффициента стабилизации наиболее предпочтительны стабилизаторы с транзисторным регулирующим элементом.

Структурная схема подобного стабилизатора напряжения переменного тока показана на рис. 1. Автотрансформатор Т1 повышает напряжение сети, а регулирующий элемент РЭ, включенный последовательно с нагрузкой, гасит излишек напряжения. Управляющий элемент УЭ, представляющий собой цепь отрицательной обратной связи, вырабатывает сигнал, несущий информацию об уровне выходного напряжения. Автотрансформатор позволяет получить более высокий КПД и cos j стабилизатора по сравнению с использованием в нем трансформатора.

С чего начинается выбор стабилизатора?

Электромеханические стабилизаторы переменного напряжения являются единственной недорогой защитой, способной спасти электрооборудование от большинства аварийных ситуаций в сети. Стабилизаторы напряжения переменного тока могут использоваться для подключения компьютеров, оргтехники, торгового оборудования, измерительной техники, бытовой техники. Стабилизаторы сетевого напряжения помогут спасти Ваш дом, квартиру или офис от неожиданных скачков напряжения.

При выборе стабилизатора в первую очередь надо решить, каким образом вы будете защищать свои приборы: индивидуально тот или иной аппарат или все оборудование, находящиеся в доме в целом. В любом случае необходимо правильно определить мощность подключаемых потребителей. Естественно, что более точный результат получается при использовании паспортных данных подключаемых приборов. При этом необходимо учитывать, что ряд электрических устройств в момент пуска потребляет мощность, значительно превышающую номинальную, которая часто в паспортных данных не указывается. Большие пусковые токи и, следовательно, большие потребляемые мощности режима включения характерны для асинхронных двигателей. Их пусковые токи в несколько раз превышают номинальные. Например, средняя номинальная мощность двигателя компрессора бытового холодильника составляет 0,2 кВт, а в момент пуска ему требуется около 1 кВт. Кроме холодильника, асинхронные двигатели устанавливаются в кондиционере, для привода различных насосов, ворот и др. оборудования. Правда, импортные глубинные насосы оборудованы асинхронными двигателями с "плавным пуском", значительно снижающим пусковые токи. Установка этого устройства обусловлена, стремлением снизить величину гидроудара в трубопроводах. Величина пускового тока в таких установках превышает номинальный в 1,1-2 раза. Также целесообразно ввести в расчеты "коэффициент одновременности", учитывающий вероятность работы всех имеющихся в доме приборов. Рассчитанная мощность потребителей, вероятно, не будет совпадать с мощностным рядом выпускаемых стабилизаторов, но желательно, чтобы его мощность превышала мощность нагрузки не менее чем на 10 — 15%. При покупке стабилизатора необходимо обратить внимание на условия его применения. В основном фирмы-производители гарантируют надежную работу своих изделий строго в определенном температурном диапазоне.

Для правильного выбора стабилизатора надо знать пределы изменения напряжения в питающей сети. Теоретически нет нужды покупать стабилизатор с входным рабочим напряжением, предположим, от 130 В, если в сети, подходящей к вашему дому, оно не опускается ниже 180 В. Однако, с учетом современного состояния сетей оно скорее достигнет этой величины, чем повысится до нормального уровня. Поэтому целесообразно сразу остановить свой выбор на стабилизаторе с максимально широким диапазоном входного напряжения.

Стабилизаторы выпускаются в одно- и трехфазном исполнении.

Что собой представляет трехфазный и однофазный стабилизаторы?

Современные трехфазные стабилизаторы конструктивно представляют собой набор из трех однофазных стабилизаторов соответствующей мощности, объединенных общей конструкцией, и контроллера, обеспечивающего их согласованную работу на трехфазную нагрузку. Каждый из стабилизаторов осуществляет стабилизацию напряжения "своей" фазы. Модульная схема позволяет повысить надежность электроснабжения и обеспечить стабилизацию как фазных, так и линейных напряжений. Однофазные стабилизаторы относительно большой мощности, входящие в состав трехфазных, часто в общую конструкцию не объединяются, их соединение в трехфазную схему выполняется по месту установки.

Итак, перейдём непосредственно к методике выбора:


1. Трёхфазный, или однофазный?

Если у Вас однофазная сеть, то выбор очевиден.

Если сеть – трёхфазная: При наличии хотя бы одного трёхфазного потребителя потребуется трёхфазный стабилизатор. При условии, что вся нагрузка однофазная можно использовать три однофазных стабилизатора. Преимущества такого варианта заключаются в меньшей стоимости, и позволяет обойти особенность трёхфазных стабилизаторов, а именно отключение всего устройства при исчезновении напряжения на одной из фаз (по любым причинам).

2. Как рассчитать требуемую мощность?


Стабилизатор можно устанавливать для стабилизации напряжения, как отдельного взятого оборудования, так и всего объекта в целом. Это зависит от конкретных требований и возможностей.

Чтобы сделать выбор модели стабилизатора напряжения по критерию необходимой мощности, нужно рассчитать суммарную мощность, потребляемую нагрузкой.

Мощность, потребляемую конкретным устройством, можно узнать из паспорта или инструкции по эксплуатации. Иногда потребляемая мощность вместе с напряжением питания и частотой сети указывается на задней стенке прибора или устройства.

При подсчете мощности, потребляемой устройством, следует учитывать так называемую полную мощность. Полная мощность - это вся мощность, потребляемая электроприбором, она состоит из активной мощности и реактивной мощности, в зависимости от типа нагрузки. Активная мощность всегда указывается в ваттах (Вт), полная - в вольт-амперах (ВА). Устройства - потребители электроэнергии зачастую имеют как активную, так и реактивную составляющие нагрузки.

Более подробную информацию Вы сможете найти здесь

Рассмотрим стабилизаторы напряжения "Штиль"

Стабилизаторы переменного напряжения Штиль (стабилизаторы напряжения переменного тока) предназначены для обеспечения КАЧЕСТВЕННОГО электропитания и ЗАЩИТЫ широкого класса электрооборудования и приборов от абсолютного большинства(!) проблем возникающих в электросети.

В России лидирующие позиции занимают стабилизаторы напряжения ШТИЛЬ. Они предназначены для электропитания нагрузки стабилизированным переменным напряжением с одновременной фильтрацией помех. Стабилизаторы напряжения ШТИЛЬ не изменяют форму напряжения питающей электросети, что имеет большое значение для таких устройств, как компьютерная и множительная техника, аудио-видео -аппаратура, устройства жизнеобеспечения зданий, коттеджей, квартир и т.п. Данные изделия имеют сертификат соответствия и предназначены для работы в условиях российской электросети.

Cтабилизаторы напряжения Штиль выполняют следующие основные задачи:
-качественное электропитание оборудования и приборов при нестабильном, длительно пониженном или повышенном напряжении в электросети;
-защита нагрузки от резких и значительных перепадов напряжения, от чрезмерно низкого либо высокого напряжения;
-фильтрация индустриальных и атмосферных помех, распространяемых по сети питания;
-защита электросети от перегрузки и короткого замыкания.

Использование стабилизаторов напряжения Штиль позволяет:

-правильно эксплуатировать оборудование и приборы с возможностью получения заданных (паспортных) характеристик;
-повысить вероятность отсутствия сбоев и безотказной работы;
-создать предпосылки по увеличению срока службы.

По типу исполнения подразделяются на следующие серии:

-серия R - базовые модели
-серия P - модели с повышеной точностью стабилизации
-серия М - модели с повышеным быстродействием

Здесь Вы найдете более подробную информацию о вышесказанных стабилизаторах

Напоследок рассмотрим основные технические характеристики стабилизатора

Напряжение питающей сети, В 220±22
Выходное напряжение переменного тока, В 220
Мощность нагрузки, Вт 130..220
Нестабильность выходного напряжения при указанных изменениях напряжения сети и мощности нагрузки, %, не более 0,5
Коэффициент нелинейных искажений, %, не более 6

Мощность стабилизатора можно увеличить до 450 Вт, если его регулирующий элемент смонтировать по схеме, показанной на рис. 3.
Для этого случая автотрансформатор Т1 нужно выполнить на магнитопроводе ШЛ20Х Х25. Секция 1.1 обмотки должна содержать 1300 витков провода ПЭВ-2 0,36, секция 1.2 — 180 витков провода ПЭВ-2 0,9.

Комментарии

18 марта 2011 в 21:53
 
спасибо за познавательный материал. На самом деле, стабилизаторами пользуюсь давно. Были разные - еще круглые советские, потом что-то дешевое поддельное, сейчас Defender, но вот никогда не задумывался над тем, для чего и как они работают. Просто в нашей семье стабилизаторы были всегда. я даже в детстве любил просто так крутить такой круглый старый стабилизатор, чтобы посмотреть, как меняется красный индикатор. Теперь-то все уже механизировано, компьютеризировано, и человеку надо только купить и подключить.
28 апреля 2011 в 02:02
 
спасибо за познавательный материал. На самом деле, стабилизаторами пользуюсь давно. Были разные - еще круглые советские, потом что-то дешевое поддельное, сейчас Defender, но вот никогда не задумывался над тем, для чего и как они работают. Просто в нашей семье стабилизаторы были всегда. я даже в детстве любил просто так крутить такой круглый старый стабилизатор, чтобы посмотреть, как меняется красный индикатор. Теперь-то все уже механизировано, компьютеризировано, и человеку надо только купить и подключить.
Поскажите, я только собираюсь покупать стабилизатор. И вот тоже обратил внимание именно на Defender. Только никак не могу понять, как правильно рассчитывать мощность, чтобы не прогадать и купить тот, который действительно подойдет. Плюс еще вопрос: у этой марки, как правило, идет два-в-одном: стабилизатор+сетевой фильтр. Говорят, что это хорошо, не могли бы вы объяснить, чем?
Интуитивно чувствую, что вещь хорошая, но нужно еще и фактами подкрепить свои предположения. Заранее спасибо
26 июля 2011 в 01:30
 
Для выбора стабилизатора вам надо будет рассчитать суммарную мощность потребителей, которые будут обслуживаться стабилизатором (эта информация указана либо в инструкции, либо на самих приборах, измеряется в Ваттах). С этими данными уже можно будет идти в магазин и просить, чтобы вам подобрали стабилизатор. ТОлько имейте ввиду, что лучше сделать запас и взять более мощную модель (ну не в два раза, конечно, но все же). По поводу Defender. Там действительно во многих моделях есть стабилизатор + сетевой фильтр. Для чего нужно? Чтобы приборы не "ловили" друг друга. Например, если вы подключаете качественную акустику в обычную розетку, то она вполне сможет ловить наводки от других приборов. А вот при использовании сетевого фильтра это исключено. Удачи!
27 июля 2014 в 19:24
 
Автор статьи абсолютно прав, стабилизатор напряжения стал незаменимой частью загородного дома. У меня на дом стоит стабилизатор SUNTEK, а на котел Штиль. Уже три года работают в тандеме, я доволен.

Оставить комментарий

Поделиться с друзьями

Share on Twitter