Стабилизаторы переменного напряжения: назначение и функции

Назначение стабилизаторов напряжения

С появлением электроэнергии наша жизнь кардинально изменилась. Сейчас мы уже не можем обойтись без множества агрегатов, помогающих нам в повседневной жизни. Плиты, стиральные машины, а так же теле- и аудио-оборудование – все это неотъемлемые части нашего быта. Приборы это очень чувствительны к перепадам напряжения в сети, и любой резкий всплеск способен вывести их из строя. К сожалению, нельзя не отметить, что такие скачки далеко не редкость, до 150 раз в месяц при поставках электроэнергии возникают сильные колебания.

Отключение или вывод оборудования из строя – это еще не самые страшные последствия перепадов напряжения. Может случиться и так, что бытовой прибор, не выдержав чрезмерной нагрузки, взорвется, нанеся повреждения вам или членам вашей семьи. Решение одно – выровнять напряжение в сети до того, как оно сможет нанести вам непоправимый вред. Для этого и служат стабилизаторы напряжения. Их использование позволит устранить основные проблемы в сети, такие как утечка или перекос фазы, скачкообразное повышение или понижение напряжения, помехи различного рода.

Для начала посмотрим, что собой представляет стабилизатор напряжения. Главная его функция – выравнивание напряжения в сети до необходимых входных значений, обеспечивающих безопасную и бесперебойную работу устройства. Положительные моменты использования стабилизаторов очевидны: перепадов напряжения нет, а значит, важные микросхемы не так быстро изнашиваются и перегорают, как следствие – увеличение срока службы. Особенно это актуально в зонах пригорода и дачных поселков, где электроэнергия чаще всего испытывает длительные и серьезные колебания.

Классификация стабилизаторов напряжения

По техническим характеристикам стабилизаторы можно разделить на:

- устройства, дающие переменное напряжение на выходе;

- устройства, дающие постоянное напряжение на выходе.

По рабочей мощности:

- промышленные, с рабочим напряжение 380 В;

- бытовые, с рабочим напряжением 220 В.

Существует несколько видов стабилизаторов напряжения, каждый из которых лучше всего работает в одной из вышеозначенных сфер. Например, электромеханические стабилизаторы хорошо подходят для промышленных целей. Они достаточно дорогие, зато готовы обеспечить бесперебойное питание даже при малых напряжениях. Так же и феррорезонансные стабилизаторы. Они большие по размерам и шумные, а высокая перегрузочная способность и точность дают им большое преимущество при промышленных масштабах работы. В быту эффективно использовать ступенчатые стабилизаторы, они достаточно недорогие и компактные.

Выбор стабилизатора переменного напряжения.

Если вы начали замечать мерцание ламп накаливания, либо неожиданное отключение электроприборов – знайте, вам срочно нужен стабилизатор напряжения. Однако, нужно с умом и ответственностью подойти к его выбору. Проводите замеры напряжения в сети в течение нескольких недель, минимум двух, это даст вам возможность выбрать оптимальные параметры устройства. Кроме того, необходимо знать влияющие факторы, чтобы сделать правильный выбор.

Обязательно нужно ориентироваться на количество и общую мощность устройств-потребителей, а так же на условия, в которых будет работать стабилизатор, например на температуру, влажность и тому подобное. Если возникает конфликт между приборами разных классов, приводящий к неполадкам в сети, проконсультируйтесь с квалифицированным специалистом, возможно проблему можно решить изменением соединения проводов.

1. Диапазоны входного и выходного напряжения

Важными параметрами для выбора являются возможные диапазоны входного и выходного напряжений.

Стабилизатор работает в строго определенном диапазоне входного напряжения, при выходе за его пределы питание сети отключается автоматически, и происходит обесточивание всех потребителей. Как только напряжение вернется в необходимые пределы, стабилизатор начинает снова подавать напряжение. Таким образом, чем шире диапазон входных напряжений, тем меньше шансы частых сбоев в электроснабжении. Если подобрать оборудование, с шириной диапазона большей, чем теоретически возможные колебания в сети, то вы обеспечите бесперебойную работу приборов.

 Возможность регулировки выходного напряжения стабилизатора позволит не ограничивать себя при выборе устройств, выполненных по европейским стандартам. Например, если выходное напряжение можно увеличить до 230 В, то и они будет работать без проблем. Так же регулируемый диапазон напряжений позволяет обеспечивать оптимальные условия для работы отдельных электроприборов. При необходимости можно разделить их по группам и подключить к разным стабилизаторам.

2. Трехфазный или однофазный, какой выбрать?

 При выборе однофазного стабилизатора следует руководствоваться видом сети. Если она однофазная, то трехфазный вы подключить и не сможете. При наличии в распоряжении трехфазной сети, обязательно приобретите трехфазную модель. Она обладает рядом важных преимуществ.

Трехфазный стабилизатор работает как система трех однофазных, что хорошо позволяет распределить нагрузку по фазам. Это хорошо, если устройство-потребитель работает с потреблением больших мощностей, делящихся на части. Распределение напряжения происходит равномерно, так что вашей сети не грозит эффект «перекоса фаз».

Если нагрузка на каналы трехфазного стабилизатора не будет превосходить номинальных значений, указанных в техническом паспорте, то срок его значительно возрастет.

3. Указания для расчета необходимой мощности стабилизатора.

Суммарная мощность всех потребителей энергии один из важнейших показателей при выборе стабилизатора. Ведь от того, будете ли вы подключать только несколько бытовых приборов или целый промышленный объект, зависит модель оборудования, с большим или меньшим значением выходного напряжения и мощности.

Просмотрите технические паспорта устройств, которые вы планируете подключить к стабилизатору. Там обычно указывается полная мощность прибора в вольт-амперах и ее активная составляющая – в ваттах. Значение потребляемой мощности вычисляется из суммы активной и реактивной мощности, соотношение которых определяется типом подключаемой нагрузки.

Большинство бытовых приборов, работают, потребляя активную мощность. Это, к примеру, утюги, лампы накаливания и прочая мелкая техника. Проще говоря, это приборы, занимающиеся преобразованием энергии из одного вида в другой.

 Электронная и бытовая техника, работающая на электродвигателях, емкостная и индуктивная составляющие нагрузки двигателя, говорит о том, что полную мощность нужно рассчитывать как отношение активной составляющей мощности к косинусу угла φ, значение которого можно найти в техническом паспорте или на задней стенке оборудования.

Пример:

Примем активную мощность дрели значением 800 Вт, ей соответствует cos φ = 0,8. Таким образом, при расчете полной мощности, воспользуемся следующим выражением:

800/0,8=1000 ВА.

Следует серьезно опасаться губительных для оборудования перегрузок, если при предварительном расчете мощностей не было учтено влияние пусковых токов. Дело в том, что сила тока, необходимая в момент пуска двигателя, впоследствии повышает потребление электроэнергии в рабочем режиме. Таким образом, при расчетах устройств, работающих на электродвигателях, полную мощность нужно утроить.

При расчете суммарной мощности, должен учитываться поправочный коэффициент, вводимый для учета погрешностей, при одновременном подключении нескольких приборов. Обычно его принимают значением 0,7. В случае если предполагается использовать не все подключенные к стабилизатору приборы, а только некоторые из них, умножьте полную суммарную мощность на этот коэффициент.

И последнее, для увеличения рабочего резерва и срока службы оборудования, выбирайте стабилизатор с запасом мощности не менее 20%. Так вы предохраните его от перегрузок и оставите возможность для подключения дополнительных устройств.

4. Необходимая точность стабилизации.

Гнаться за большими значениями не имеет смысла, ведь даже самое сложное медицинское оборудование требует точности стабилизации не более 3%. Выбирайте точность, отталкиваясь от диапазона входных напряжений, обычно эта информация прописывается в техническом паспорте устройства.

После успешного выбора необходимого оборудования, если вы не обладаете значительным опытом, пригласите квалифицированного специалиста для подключения стабилизатора и потребителей к нему. Это позволит предохранить вашу технику от сбоев в работе и выхода из строя, в случае неправильной установки.