Инверторные стабилизаторы напряжения: описание, устройство, плюсы и минусы

Более десяти всемирно известных производителей предлагают на сегодняшнем рынке большое разнообразие моделей выпрямителей, отличающихся своими возможностями, типом питания и методом стабилизации напряжения. Какой тип будет наиболее эффективным для дома и производства?

Наиболее эффективным типом для таких электроприёмников являются инверторные нормализаторы. Они ещё называются стабилизаторами с двойным преобразованием.

Существует 4 основных вида стабилизаторов напряжения. Далее рассмотрим плюсы и недостатки каждого из видов.

Одно и трехфазные

Первое что вам нужно знать при выборе, они бывают однофазными и трехфазными. Выясните какая у вас сеть. Если однофазная, как правило в квартирах и частных домах именно она преобладает, значит покупайте аппарат на 220В.

Если же у вас «трехфазка», то нужно определиться, будете вы устанавливать один 3-х фазный стабилизатор, или три однофазный.  Решайте исходя из экономических соображений и условий монтажа.

Хотя целесообразнее поставить именно три однофазных. Потому что при коротком замыкании и отсутствии одной из фаз, трехфазный аппарат работать не будет, пока не восстановится питание по всем фазам. С тремя однофазными таких проблем не возникнет. Главный минус при их выборе — габаритные размеры.

Режим транзит или байпас

При выборе стабилизатора напряжение того или иного вида, проверьте имеет ли он два режима работы:

• режим стабилизации напряжения
• режим транзита или «байпас»

Со стабилизацией все понятно — это обычный режим работы. А что такое «байпас»? Это когда входное напряжение идет мимо всей электроники и трансформатора без преобразования, то есть транзитом.

Для чего он может понадобиться:

• чтобы подключить мощную технику превышающую мощность стабилизатора, запустить большой эл.двигатель. Или при необходимости поработать сваркой.
• чтобы продлить срок службы устройства

Когда у вас в доме напряжение стабильно, например ночью, можно вручную переключиться на режим байпас. Тем самым отключается холостой ход.

Плюс не изнашиваются внутренние щетки и реле.

Режимом байпас оснащаются стабилизаторы подключаемые через клеммные колодки. При этом они имеют два автомата, которые одновременно включить невозможно или перекидной автомат-рубильник.

Защита стабилизаторов

Большинство современных моделей имеют защиту от перенапряжения. Они не способны бесконечно выравнивать сколь угодно большие или малые значения входного напряжения, и через определенное время отключат питание, тем самым сохранив ваше оборудование.

Более того, после нормализации входного напряжения, оно подается на выход не сразу, а с некоторой задержкой в несколько секунд. Данное время может быть установлено жестко или варьироваться и настраиваться самостоятельно, все зависит от модели и производителя.

Основные виды стабилизаторов широко представленные сегодня в магазинах можно подразделить на 4 типа:

• релейные
• электронные
• электромеханические
• инверторные

Ознакомиться с текущими ценами на сегодняшний день и подобрать себе нужную модель можно здесь.

Рассмотрим каждый из них более подробно.

Релейные стабилизаторы напряжения

При работе данного устройства вы реально будете слышать как переключаются внутренние реле. Это происходит при изменении ступеней регулирования. Если прибор стоит в тихом помещении (спальне), то это может существенно раздражать.

Ну а когда кто-то из ваших соседей решил немножко попользоваться электросваркой, то стабилизатор по звуковым эффектам попросту может превратиться в «балалайку».

Кроме того, если у вас в комнате стоят простые лампочки накаливания, не только по слуху, но и визуально можно будет различить переключения ступеней, так как лампы будут немного мигать. А это в свою очередь обязательно скажется на сроках их службы.

Что внутри

Внутренняя компоновка включает в себя:

1. Тороидальный трансформатор
2. Плата управления
3. Силовые ключи состоящие из реле. Они коммутируют обмотки трансформатора и отвечают за подачу питания на стабилизатор. Являются самым слабым компонентом устройства.

Эти стабилизаторы не любят когда их перегружают.

Не рекомендуется для подключения аппаратуры с двигательной нагрузкой. Так как она имеет большие пусковые токи и это может сказаться на работе стабилизатора.

Скорость срабатывания регулировки у качественных моделей составляет 20мс, зато у большинства дешевых доходит до 100мс.

Плюсы:

• относительно небольшая цена
• более компактные размеры

Минусы:

• регулировка ступенчатая
• не высокое качество и точность регулирования напряжения
• используется с электроаппаратурой малой мощности
• искажает синусоиду выходного напряжения
• реле со временем могут выходить из строя (залипать, подгорать)

Как видим минусов здесь гораздо больше чем плюсов, за исключением конечно стоимости.

Симисторные, тиристорные стабилизаторы

Эти стабилизаторы относятся к электронным. Напряжение корректируется ступенями. В процессах переключения обмоток автотрансформатора задействованы симисторы или тиристоры.

Как видно из рисунка напряжение выравнивается, как только оно опустится ниже определенного значения.  На рисунке это значение — 208В. Только после достижения напряжения данной величины, происходит его выравнивание до 220В. Поэтому эти стабилизаторы и называют ступенчатыми.

Грубо говоря регулировка осуществляется как бы перепрыгиванием с одной ступеньки напряжения на другую. Чем больше ступеней, тем более точно осуществляется регулирование.

Работу устройства в отличии от релейных собратьев практически не слышно. Благодаря этому его можно размещать в любом помещении, никаких неудобств по созданию шума он не создаст. Также практически не будет видно и изменения в освещении. Раздражающее мигание ламп будет еле заметным.

Что внутри

Внутреннее устройство очень похоже на схему релейного:

1. Тороидальный трансформатор
2. Плата управления
3. Силовые ключи из симисторов

Трансформатор имеет несколько обмоток и среднюю точку, через которую подается напряжение на него. Одни ступени отвечают за понижение напряжение, другие за повышение. Благодаря плате управления и симисторам, стабилизатор может одновременно замкнуть как контакты повышающие так и понижающие выходное напряжение. Для чего это делается?

Например одна понижающая ступень изменяет напряжение в пределах 9 Вольт. А повышающая сразу на 27 Вольт. Замкнув одновременно обе ступени, мы изменим напряжение на +27-9=18 Вольт. Тем самым будем иметь очень широкий диапазон регулировок и относительно плавное изменение напряжения. Большое число ступеней почти помогает избежать различимого невооруженным глазом «мигания» лампочек.

Данный вид аппаратов менее подвержен перегрузкам. Может справиться с пусковыми токами на двигателях насосов, станков и т.д. Большинство моделей сохраняют свои качества и работоспособность при отрицательных температурах. Можете их монтировать в подсобных не отапливаемых помещениях.

За счет применения симисторов обеспечиваются следующие плюсы:

• малошумность при работе
• высокоскоростная коммутация до 20мс
• плавная регулировка
• большая надежность и долговечность из-за отсутствия механически подвижных элементов. Полупроводники по своим качествам и времени работы на отказ превосходят реле.

Минусами являются большая стоимость и низкая точность при регулировании. Еще они могут не подойти для поклонников музыки и радиолюбителей. Из-за создаваемых помех будет невозможно нормально ни послушать радио, ни включить музыкальную аппаратуру.

Сервоприводные или электромеханические стабилизаторы

Данный вид можно назвать золотой серединой между электронными и релейными стабилизаторами.

Сервопривод — это устройство из реверсивного (работающего в обе стороны) двигателя, расположенного внутри тороидального трансформатора.

Двигатель получает команды от электронной платы управления и перемещая контакты, увеличивает или уменьшает количество витков на вторичной обмотке.

Таким образом сервопривод, в отличии от двух других устройств рассмотренных выше, является бесступенчатым регулятором.

Это очень популярная модель, так как имеет относительно невысокую стоимость и обладает следующими плюсами:

• плавная регулировка по принципу реостата
• хорошая точность регулирования
• не искажает синусоиду
• способны выдерживать кратковременную перегрузку

Есть и минусы:

• за счет применения эл.привода, который управляет контактами создается низкая скорость регулировки
• так как применяются движущиеся механические детали, соответственно уменьшается надежность (графитовые щетки периодически требуется менять)
• применяются в основном в сетях, где не происходит резких скачков напряжения
• не рекомендуется использовать при низких температурах окружающего воздуха

Для стабильной и надежной работы хотя бы раз в три года производите его обслуживание — чистите щетки и смазывайте движущиеся механизмы.

От резких перепадов при электросварке, сервопривод с контактами будет крутиться как «белка в колесе». Что существенно снизит ресурс работы стабилизатора. Поэтому думайте при покупке об условиях его эксплуатации.

Феррорезонансные стабилизаторы

Это стабилизатор, который многие из нас использовали в советские времена для питания ламповых телевизоров. Он собирал обычно всю пыль в помещении, а гул от него из-за встроенных трансформаторов, можно было услышать в другой комнате.

Плюсы:

• быстродействие на высоком уровне
• долгий ресурс работы до отказа
• хорошая надежность
• точно стабилизирует выходное напряжение

Минусы:

• регулировка происходит только в определенных заданных диапазонах
• искажает синусоиду
• высокий шум
• невозможна работа на холостом ходу, а также перегрузка
• тяжелые, много весят

Инверторные стабилизаторы напряжения

В последние годы все более популярным становится несколько иной тип стабилизаторов, отличный от симисторных или сервоприводных. Называются они инверторными.

Он считается более эффективным в отличии от всех вышеприведенных. Если у остальных погрешность выходного напряжения может достигать 5-10% и это считается нормальной величиной, то у инверторного она не превышает 2%! Еще один плюс — более широкий диапазон входных напряжения для выравнивания.

Стабилизатор преобразует нестабильный переменный ток пропуская его через фильтр в постоянный, после чего, проходя через инвертор, опять возвращает его в переменную величину с идеальной синусоидой.

Данное устройство уже не имеет внутри себя громоздкого тороидального трансформатора. А соответственно в разы меньше и легче.

Плюсы инвертора:

• широкий диапазон регулировки входного напряжения 90В — 310В
• малая погрешность на выходе
• малые габариты и вес
• фильтрует высокочастотные помехи
• мгновенное быстродействие на изменение входного напряжения
• работает при отрицательных температурах от -40
• заявленный срок службы при соблюдении подключаемой мощности до 20 лет

Минусы:

• большая цена
• не подходит для больших нагрузок
• в мощных моделях стоят вентиляторы охлаждения. Шумят примерно также как в компьютере. Полную бесшумность обеспечивают только маломощные экземпляры.

При увеличении нагрузки выше 50% от номинальной, для инвертора начинается снижение его входных параметров напряжения. То есть он уже не будет способен выровнять напряжение 110В, а будет нормально работать только от 160В и выше. Основной причиной выхода из строя таких устройств является именно перегрузка.

Чтобы защитить себя от перегрузки, более дорогие и качественные инверторные стабилизаторы при превышении мощности в автоматическом режиме могут переходить на байпас, то есть выдавать не преобразованное напряжение, а такое же, как и на входе.

Зато у инверторного стабилизатора нет такой болезни как у ступенчатых — мигание лампочек при переключении ступеней регулирования.

Хороший ролик наглядно показывающий разницу работы релейного и инверторного стабилизатора при резких скачках напряжения:

Источник:

Инверторный стабилизатор напряжения — советы по эксплуатации

Более десяти всемирно известных производителей предлагают на сегодняшнем рынке большое разнообразие моделей выпрямителей, отличающихся своими возможностями, типом питания и методом стабилизации напряжения. Какой тип будет наиболее эффективным для дома и производства?

Наиболее эффективным типом для таких электроприёмников являются инверторные нормализаторы. Они ещё называются стабилизаторами с двойным преобразованием.

Принцип работы устройства построен на двух процессах:

• преобразование входного переменного тока в постоянный;
• обратное преобразование (см. рисунок ниже).

На первом этапе стабилизация выполняется с помощью выпрямителя и корректора cos φ. Иначе говоря, нестабильный ток, поступая в нормализатор, сначала фильтруется, затем выпрямляется. Преобразованный ток скапливается на пластинах конденсаторов. Последние часто называются вторичными источниками энергии.

Далее ток движется к инвертору, на выходе которого получается синусоидальный ток. Назначение инвертора заключается в том, чтобы получить на выходе частоту 50 Гц и напряжение 220 В. В его состав входит кварцевый генератор, преобразующий сигнал с высокой степенью точности. Микроконтроллер управляет работой каждой части устройства.

В процессе преобразования достигается максимально возможный коэффициент мощности (cos φ = 1). Сигнал становится практически синусоидальным, почти идеальной формы.

Особенности инверторных стабилизаторов

Основное отличие инверторного от электромеханического, релейного и симисторного стабилизаторов заключается в том, что он не содержит в своем составе автотрансформатора.

Другие специфичные особенности устройства:

• большая эффективность;
• отсутствие подвижных элементов либо реле;
• нивелирование всплесков входного напряжения благодаря хорошему накопителю энергии – конденсатору.

Преимущества

Инверторный стабилизатор напряжения может использоваться для автоматики котлов, СВЧ-печей, насосов, компрессоров, копировальных устройств, телевизоров, аудио-видео техники, компьютеров, факсимильных аппаратов, медицинского оборудования и т. д. Отметим его преимущества и недостатки.

К неоспоримым достоинствам прибора относятся:

• большой спектр входного напряжения;
• стабильность выходного напряжения;
• бесшумность работы;
• компактность;
• фильтрация помех;
• высокий КПД;
• высокоскоростное регулирование тока;
• наивысшая точность нормализации напряжения (до 1%).

Недостатки

Основной недостаток – высокая цена. Однако это нормально для прибора, обладающего наивысшей степенью защиты, уникальными техническими характеристиками и потребительскими свойствами. Другими словами, каждому устройству, чувствительному к изменениям и скачкам тока, «хочется», чтобы его защищал именно инверторный стабилизатор.

Советы по эксплуатации

Хотя нормализатор и обладает довольно неприхотливыми качествами, всё же стоит прислушаться к полезным советам, чтобы устройство не вышло из строя:

• влажность в помещении не должна превышать 95%;
• не допускать попадания воды и появления внутри корпуса конденсата;
• не устанавливать во взрывоопасных, запылённых помещениях, где водятся насекомые и грызуны;
• не устанавливать на открытых площадках;
• не накрывать устройство и обеспечить хорошую вентиляцию;
• проводить регулярное техническое обслуживание;
• выполнять очистку в выключенном состоянии, с помощью пылесоса.

Лучшие из лучших инверторные стабилизаторы «Штиль»

Инверторные стабилизаторы напряжения с мгновенной реакцией на изменение параметров сети Штиль r 500i, Штиль r 1000i, Штиль r 1500i, Штиль r 3500i – это инновационное техническое решение, обеспечивающее беспрецедентную защиту оборудования, недостижимую при использовании других типов стабилизаторов.

Только такие инверторные стабилизаторы гарантируют на 100% защиту всем дорогим электрическим приборам, в том числе современным отопительным котлам для дома.

Источник:

Инверторные стабилизаторы напряжения

Сегодня практически каждый человек знает о том, что бытовые приборы, которые находятся в доме обязательно необходимо защищать. Инверторные стабилизаторы напряжения пользуются высокой популярностью.

Они позволяют надежно защитить вашу бытовую технику в доме. Иногда этот прибор называют стабилизатором двойного преобразования.

Инверторный стабилизатор способен подавать напряжение, которое имеет одинаковую частоту. Напряжение этого устройства может отличаться максимум на 0.5%. Также это устройство будет отлично работать, даже если напряжение будет слишком отличаться от номинального тока.

Инверторные стабилизаторы и их строение

В последнее время эти стабилизаторы считаются лидерами. Их принцип работы отличается от других устройств и благодаря этому они считаются полноценными лидерами. Инвертор, который входит в их конструкцию может состоять:

1. Входных фильтров.
2. Выпрямителя коэффициента мощности.
3. Конденсаторов.
4. Преобразования постоянного напряжения.
5. Микроконтроллера.

Выпрямитель и преобразователь в этом устройстве выполняют функцию инверторов. Именно инверторы построены на основе транзисторов. Транзисторы в этом стабилизаторе способны контролировать высокие токи и уменьшать их. Если вы не знаете, зачем нужен стабилизатор, тогда прочтите соответствующую статью.

Принцип работы

Эти устройства имеют достаточно простой принцип работы. ВО время их работы выполняются два основных процесса:

Все процессы происходят с помощью выпрямителя и корректора мощности. Этот преобразователь имеет ряд значительных плюсов. К основному относится то, что он способен обеспечить высокий коэффициент мощности. Он практически будет равняться 1. Затем весь ток будет накапливаться в конденсаторах.

Только после этого ток поступит к инвертору, который сделает ток переменным. Управление этим стабилизатором выполняется с помощью микроконтроллера.

Преимущества инверторного стабилизатора

Если вы планируете приобрести инверторные стабилизаторы, тогда вам следует помнить, что этот вид техники считается хорошим. К его преимуществам можно отнести:

• Широкий спектр напряжения.
• Практически постоянное соблюдение стабильного параметра напряжения на выходе.
• Его работа осуществляется бесшумно. Это стало возможным благодаря использованию инвертора.
• Прибор имеет небольшой вес, так как из конструкции был убран автоматический трансформатор.
• Высокое КПД.
• Скорость регулировки тока находится на высоком уровне.

Как видите, преимущества можно считать достаточно весомыми. Их вы точно не встретите в других стабилизаторах. Перед покупкой изучите все виды однофазных стабилизаторов.

Недостатки

Как и любой другой вид техники, инверторные стабилизаторы также могут иметь свои недостатки. Главным недостатком этого вида техники читается цена. Он стоит значительно дороже любого другого вида устройства. Также устройство боится слишком больших нагрузок.

Например, если нагрузка будет превышать 70%, тогда он сможет нормально осуществлять свою работу, только если входной ток будет не ниже 160 и не выше 300 Вольт. Благодаря преимуществам, которыми обладают инверторные стабилизаторы их можно использовать и для защиты компьютеров или другой техники, которая боится значительных скачков напряжения.

Условия эксплуатации

Если вы планируете приобрести этот прибор, тогда вам следует помнить, что он нечувствителен к условиям. Многие модели инверторных стабилизаторов могут работать при температуре не ниже – 40 и не выше +40 градусов. Уровень влажности не должен превышать 95%. Во время его эксплуатации вам необходимо помнить, что на него не должны попадать смазочные материалы.

Производители не рекомендуют устанавливать многие модели на открытых участках. Также после установки вам следует убедиться в том, что воздух будет свободно поступать к устройству. Пространство от всех стенок стабилизатора должно составлять не менее 5 сантиметров.

Чтобы ваше устройство прослужило длительное время вам необходимо проводить его регулярный осмотр. Во время проверки вам следует обратить свое внимание на клеммы. Если они ослабнут, тогда их необходимо будет подкрутить. Также вам следует проводить регулярную очистку отверстий инверторного стабилизатора от пыли.

Особенности подключения

Если вы планируете выполнить подключение инверторного стабилизатора, тогда эту работу лучше всего доверить специалистам. Они смогут быстро и качественно выполнить все этапы работ. Если вы планируете выполнить монтаж инверторного стабилизатора самостоятельно, тогда помните, что перед выполнением работ необходимо отключить электричество.

Большинство моделей можно подключить с помощью клемм. Сначала необходимо выполнить подключение входных проводов. Сечение проводов, которые вы планируете подключать, не должно быть меньше 2.5 мм. Это основные рекомендации, которые необходимо выполнить во время подключения.

Источник:

Плюсы и минусы различных типов стабилизаторов напряжения

Жизнедеятельность человека в сегодняшнем мире невозможно представить без многочисленных электрических приборов, которые проникли в каждую область: производство и быт, сферу услуг и организацию досуга.

Эти достижения технологического прогресса питаются электрической энергией, качество и непрерывность поставки которой сопровождается рядом недостатков.

Среди проблем, возникающих при потреблении электричества, можно выделить перепады напряжения в сторону увеличения или уменьшения, перекашивание потоков тока по фазам, высокочастотные помехи и утечку фазы.

Нивелировать дисбалансы напряжения, обеспечить режимы безопасной эксплуатации электрооборудования призваны стабилизаторы.

Типы стабилизирующих приборов

На фоне деления регуляторов напряжения на бытовые и промышленные, на работающие с электросетью 380 и 220 В, на выдающие постоянный или переменный ток рассматривается классификация по методу достижения функционального предназначения. Градация предусматривает такие типы стабилизирующих устройств:

• Феррорезонансные агрегаты, выполненные по устаревшей технологии.
• Тиристорные или приборы со ступенчатым регулированием выходного напряжения.
• Электродинамические стабилизаторы, эффективность работы которых достигается посредством взаимодействия сервоприводов (латр) и электрических трансформаторов.
• Релейные или уравнители с подмагничиванием. Напряжение стабилизируется с помощью локального намагничивания стержней трансформаторов через каскад обмоток и магнитные приводы.

Преимущества и недостатки разновидностей стабилизаторов

Эксплуатация первой группы стабилизаторов предполагает превышение допустимого шумового барьера, искажение синусоиды перетекания токов и сбой в работе при пиковых перегрузках. Распространению феррорезонансного оборудования препятствует громоздкость: значительный удельный вес изделий и некомфортные размеры.

Читайте также:  Боразон как основной шлифовальный элемент эльборовых кругов

Позитивом при стабилизации напряжения подобными устройствами выступает оперативное реагирование на отклонения от номинальных характеристик, незначительная погрешность у выдаваемых показателей, длительный безотказный период работы.

Уравнители такого типа устойчивы к повышенной влажности и сохраняют функциональность в разноплановом температурном диапазоне. Продукция этого типа постепенно вытесняется с потребительского рынка.

Вторая группа стабилизаторов обладает рядом преференций:

• наличие холостого хода у аппаратуры;
• высокое быстродействие;
• удержание без изменений синусоидальности токов;
• способность обрабатывать входное напряжение со значительными отклонениями от нормы;
• работа в различных нагрузочных режимах.

Ступенчатое регулирование электрического тока негативно влияет на бытовые приборы и может привести к преждевременному выходу их из строя.

Эффект прерывистой работы уравнителя прослеживается на мигании лампочек с накаливанием в доме. Категорически противопоказано использование приборов этого типа со сварочным оборудованием.

Это необходимо учитывать, подключая устройство на дачном участке или в гараже.

Оборудованию также характерны значительные габариты и большая масса, что обусловлено присутствием в конструкции радиаторов охлаждения.

Электромеханические стабилизаторы обеспечивают беспрерывное и плавное регулирование напряжения входных токов. При этом демонстрируют показатели высокой точности. Представлены они в быту, чаще всего, устройствами для одного потребителя.

Например, стабилизатор для энергозависимого котельного оборудования или для компьютерной техники.

Мощные модели, оснащённые встроенной защитой от перегрева и микроконтроллерным управлением, работают с напряжением в три фазы и рассчитаны обеспечивать безаварийную работу электрических приборов загородного коттеджа.

К недостаткам уравнителей электродинамических принципа работы относится потеря заявленной мощности при включении в стабилизированную цепь, заторможенность реакции на перепады, вероятность поломок при эксплуатации, потребность регулярного сервиса и шумовой дискомфорт в помещении, где устанавливается агрегат.

Большой популярностью пользуются релейные стабилизаторы. Они самые скоростные по реагированию на малейшие изменения напряжения.

Неизменность синусоиды и частоты тока на выходе обуславливает сопряжение с электроприборами, обладающими высокой чувствительностью к характеристикам тока. Широкая линейка по мощности позволяет присутствовать этому оборудованию в каждом доме.

К плюсам относится компактность и малый вес, приличный диапазон регуляции напряжения и устойчивая работа при низких температурах.

Явными минусами для этой группы изделий выступает влияние схем управления на стабилизационные показатели, увеличение погрешности при возрастании мощности агрегата, слабая ремонтопригодность приборов.

При покупке стабилизатора обращается внимание на дополнительные функции присутствующие в модели: информирование о состоянии сети посредством цифрового табло или окна с механической стрелкой, присутствие заводской задержки при включении в рабочий режим, вариант для крепления к стене и обходной путь для перехода электроэнергии без изъятия прибора из цепи.

Источник:

Инверторный стабилизатор напряжения

Стабилизаторы напряжения инверторной технологии — это принципиально новый тип высококачественных автоматических регуляторов с двойным преобразованием напряжения, который приходит на смену тяжёлым и габаритным трансформаторным моделям со ступенчатой стабилизацией.

Первыми из подобных устройств на российском рынке в 2015 году были разработаны и запущены в серийное производство стабилизаторы ШТИЛЬ серии «ИнСтаб», наиболее популярные среди частных и корпоративных пользователей.

Принцип работы инверторных стабилизаторов принципиально отличен от трансформаторных с тиристорными ключами или ползунковыми контакторами — входное сетевое напряжения сначала выпрямляется, а затем обратно инвертируется в переменное идеальной синусоидальной формы. При таком двойном преобразовании полностью исключаются любые искажения, а амплитуда и частота выходного сигнала полностью стабилизированы и составляют 220В/50 Гц.; общий КПД достигает 97%.

По своей сути инверторный стабилизатор напряжения — это источник бесперебойного питания (ИБП) технологии онлайн, но без батарей. Поэтому у него нет и не может быть таких характеристик, как время отклика на возмущение, скорость и шаг регулирования.

На выходе выпрямителя стоит буферный конденсатор, который сглаживает пульсации выпрямленного напряжения, а в случае резких скачков потребления тока инвертором отдаёт запасённую энергию, тем самым снижая пиковые воздействия на входную сеть через выпрямитель. Ёмкости конденсатора достаточно для питания нагрузки в течение 200 мс при полном пропадании входной сети.

Дополнительным плюсом инверторного преобразования является возможность задания значения напряжения на выходе от 200 до 240 вольт.

Рабочий диапазон входного напряжения инверторных стабилизаторов зависит от величины нагрузки, так, при 100% он составляет 165÷310 вольт, а при 60% — 90÷310. При выходе за эти границы прекращается подача напряжения в нагрузку, а при возврате — автоматически возобновляется. В случае неполадок или аварий в самом устройстве включается резервная линия (байпас), которая продолжает питание нагрузки напрямую от сети, но уже не стабилизированным напряжением.

Допустимые отклонения в байпасной линии можно ограничивать в пределах от 10 до 25%, при превышении напряжением этих уставок байпас тоже отключится.

Цифровое управление на базе микропроцессора, всесторонняя электронная защита входных и выходных электрических цепей, подавление импульсных сетевых помех и наводок, высокочастотные входные и выходные фильтры, мониторинг работоспособности электронных компонентов — всё это гарантирует надёжную работу инверторного стабилизатора напряжения и качественное питание нагрузки. А входной корректор мощности минимизирует реактивную составляющую на входе устройства, делая его потребителем активного типа без внесения нелинейных искажений во входную сеть.

Возможность параллельной работы позволяет в дополнение к существующим устанавливать новые стабилизаторы по мере расширения нагрузок или при необходимости создания резервных конфигураций питания наиболее ответственных из них. Для локального и дистанционного мониторинга могут быть применены самые популярные коммуникационные интерфейсы.

Все компоненты инверторного стабилизатора напряжения смонтированы в типовом корпусе универсального размещения: либо вертикально, либо горизонтально. Благодаря отсутствию тяжёлых трансформаторов он имеет небольшой вес и габариты. Рекомендуется для использования в коттеджах и загородных частных домах постоянного проживания.

Источник:

Как выбрать стабилизатор напряжения для частного дома и дачи – отзывы специалистов

Некачественное электроснабжение – актуальная проблема, требующая скорейшего разрешения. Ведь недостаточное или высокое напряжение в сети создает проблемы с использованием электроприборов и даже способно вывести дорогостоящую аппаратуру из строя. Чтобы защитить домашнюю технику от скачков напряжения и полноценно использовать ее независимо от качества энергии, нужен стабилизатор.

Выбрать устройство, обеспечивающее бесперебойную работу компьютера, или предохраняющее весь арсенал электроприборов загородного дома, поможет статья.

Лучшие производители стабилизаторов напряжения — какую фирму выбрать

Качественное, надежное оборудование для стабилизации напряжения предлагают отечественные и зарубежные производители торговых марок:

• 1. APC
• 2. RUCELF
• 3. Defender
• 4. Lider
• 5. Ресанта

Ознакомиться с особенностями, краткими характеристиками, преимуществами и недостатками наиболее популярных моделей стабилизаторов, выпущенных топовыми производителями, можно в рейтинге лучших стабилизаторов напряжения.

Принцип работы стабилизатора напряжения и его конструкция

В основе конструкции большинства устройств мощный трансформатор. Стабилизаторы, действие которых основано на его применении, в зависимости от способа регулирования напряжения и других конструктивных особенностей, подразделяются на две группы.

Устройство может быть:

• Электромеханическим;
• Электронным.

К первой группе относятся устройства с серводвигателем. Плата контроля анализирует входной сигнал. В зависимости от его величины изменяется, и сервопривод делает поворот под определенным углом. При изменении положения привода каретка, установленная на нем, перемещает по обмотке силового трансформатора угольную щетку. В результате изменяется напряжение на выходе.

Несколько иной принцип работы электронных устройств. В зависимости от значения входного сигнала, поступившего на плату контроля, происходит включение или отключение секций вторичной обмотки трансформатора. Переключение осуществляется с помощью реле (в релейных стабилизаторах) или с помощью полупроводниковых ключей, которые собраны на тиристорах или симисторах.

Бестрансформаторная схема преобразования напряжения отличает инверторные стабилизаторы. Поступающий в устройство переменный ток проходит через частотный фильтр.

Затем с помощью выпрямителя и корректора преобразуется в постоянный и аккумулируется в конденсаторах.

На следующем этапе электричество поступает к инвертору и генератору, которые вновь преобразуют в переменный ток с параметрами, близки к идеальным.

Виды стабилизаторов напряжения

Вид устройства определяет принцип его работы и сложность конструкции. Стабилизатор, используемый в быту может быть следующих видов.

Электромеханический стабилизатор

Такой тип устройства рекомендовано использовать в сети, для которой не характерны резкие скачки напряжения, но оно постоянно завышено или занижено. Использование оборудования оптимально влияет на работу осветительных приборов при нестабильном напряжении. Высокая точность стабилизатора позволяет использовать его в сетях для защиты аудиоаппаратуры, измерительных приборов.

Некоторые производители включают в конструкцию оборудования две графитовых щетки. Увеличение площади контакта щетки с обмоткой трансформатора ускоряет стабилизацию напряжения до нужного уровня.

Достоинства:

• Низкая погрешность (2-3%);
• Устойчивость к высоким нагрузкам – оборудование способно выдержать резкий скачок напряжения (на 2-3 секунды) с превышением номинального показателя в 2 раза);
• Возможность работы с большими нагрузками;
• Плавная регулировка напряжения;
• Возможность работы с любыми напряжениями на входе;
• Незначительный уровень шума при отсутствии перепадов в сети.

Недостатки:

• Скорость щетки, ограниченная возможностями двигателя, влияет на скорость реагирования устройства (примерно 10-15 В/сек.);
• Износ движущихся частей со временем требует их замены (графитовые щетки придется сменить на новые ориентировочно через 3-5 лет использования, сервопривод – через 5-7 лет);
• Устройства большой мощности тяжелые и громоздкие;
• Диапазон рабочих температур от -5 °C до +40 °C;
• Необходимость ежегодного ТО для поддержания устройства в рабочем состоянии;
• В моменты стабилизации напряжения издает характерный шум.

Релейный стабилизатор

Этот вид обрел наибольшую популярность благодаря сочетанию невысокой стоимости с хорошими рабочими характеристиками. Рекомендуется использование релейного стабилизатора для защиты отдельных приборов небольшой мощности (котла отопления, компьютера) в относительно «спокойных» электросетях.

Особенность стабилизаторов этого типа – ступенчатое изменение напряжение на выходе с шагом 5-20 В, что может сказываться на работе осветительных приборов (мерцание ламп). Не желательно использовать в осветительных системах, так как при погрешности от 3% изменение накала ламп во время выравнивания всплесков напряжения воспринимается глазами.

От количества реле, входящих в устройство, зависит точность регулировки. Но с увеличением числа реле возрастает частота их срабатываний, что сопровождается мелкими скачками напряжений. Обычно в конструкцию стабилизатора включено 4 реле, при этом погрешность равна 8%. Для снижения показателя до 5-6% в устройство включают 6 реле.

Преимущества:

• Высокая скорость срабатывания (примерно 100-200 B в секунду);
• Большая перегрузочная способность, дающая возможность работы с приборами, имеющими высокие пусковые токи;
• Работа в широком диапазоне температур (от -30 °С до + 40°C);
• Компактность и небольшой вес.

Недостатки:

• Постепенный механический износ реле (средний срок службы реле 10 лет, зависит от качества реле и режима работы оборудования);
• Быстродействие прямо пропорционально погрешности – чем она меньше, тем меньше шаг ступени добавки напряжения. Тем большее количество ступеней надо переключить устройству, на что уйдет больше времени;
• В конструкции большее количество коммутационных узлов, что снижает надежность оборудования в целом.

Тиристорный (симисторный) стабилизатор

Этот вид устройств имеет схожие блоки и аналогичный принцип действия с релейными стабилизаторами. Но он превосходят их в производительности и в скорости реакции.

Точность регулирования с этого вида оборудования от 4 до 10%, что определяет количество обмоток трансформатора. Стабилизаторы используют для подключения электроприборов с электродвигателями или нагревательными элементами (холодильников, стиральных машин, электрических плит и т. д.). Для домашнего кинотеатра или компьютера требуется подобрать оборудование с меньшей погрешностью регулировки.

Устройства имеют цифровое управление. Все элементы включены в одну микросхему. Цифровой дисплей на корпусе информирует о напряжении на входе и выходе.

Преимущества:

• Отсутствие подвижных элементов в конструкции снимает проблему износа деталей;
• Долговечность и высокая надежность;
• Некоторые модели можно использовать при температуре -20 °C;
• Большой рабочий диапазон: возможность работы с низкими и высокими входными напряжениями;
• Не создают электрических помех при работе.

Недостатки:

• Точность регулировки нуждается в большом количестве ступеней, что отрицательно сказывается на быстродействии;
• Низкая способность переносить перегрузки. Большие перегрузки, короткое замыкание могут вывести электронные ключи из строя;
• Сложность проведения ремонтных работ;
• Высокая цена.

Инверторный преобразователь

Это инновационное устройство с оптимальными характеристиками, которые недоступны всем прочим стабилизаторам. Преобразователь может быть использован для защиты любого бытового электрооборудования: котельной автоматики, насосов, бытовой оргтехники. Оборудование выдает напряжение с высокой точностью, без задержек во времени.

Достоинства:

• Компактность, благодаря отсутствую трансформатора в устройстве;
• Подавляет импульсные помехи полностью;
• Отличные выходные характеристики при колебаниях напряжения на входе от 115 до 300 B. Отклонение от номинальной величины 220 B не более 1 %, а частоты не более 0,5 %.

Недостатки:

• Высокая цена;
• Электронные компоненты в процессе работы нуждаются в охлаждении. С этой целью используются компактные вентиляторы, работа которых сопровождается незначительным уровнем шума.

Комбинированный стабилизатор

Может использоваться для любых домашних электроприборов. В устройстве совмещены электромеханическая и релейная часть преобразователя.

Регулировка текущего значения напряжения осуществляется плавным или ступенчатым регулированием в зависимости от входных показателей.

Если произошло сильное падение напряжения или его скачок, включается релейная часть, так как необходимо быстродействие. При напряжении ближе к нормативному в действие приходит серводвигатель.

Преимущества:

• Точность стабилизации (2-3%);
• Возможность работы со значительными нагрузками;
• Плавность регулировки;
• Высокая скорость срабатывания.

Недостатки:

• Необходимость замены щеток, механический износ реле;
• Высокая цена.

Основные параметры выбора стабилизатора напряжения

Для использования в быту пригодны многие виды стабилизаторов. Определить, какое устройство выбрать для обслуживания потребителей электроэнергии, используемых дома или на даче, нужно принимать во внимание основные характеристики преобразователя.

Фазность

Обычные стабилизаторы, рассчитанные для бытовой электротехники, рассчитаны на 220 B. Для электропитания загородного дома может быть использована трехфазная сеть, а часть коттеджных электроустановок может быть также трехфазным (насосы, котельное оборудование). Важно учесть фазность приборов, которые будут подпитаны к стабилизатору.

Мощность

Подсчитывается пусковая мощность всех приборов, которые будет обслуживать стабилизатор. Она может превосходить суммарную мощность в 3-5 раз. Информация о мощности электроприбора указана в его паспорте.

Диапазон стабилизируемого напряжения

Каждый стабилизатор может использоваться лишь для преобразования напряжения определенного диапазона. Для бытовых устройств это промежуток от 130 до 270 B. Если напряжение в сети окажется вне этих пределов, все электроприборы будут отключены.

Для точного определения диапазона напряжения в сети, нужно снимать показания напряжения несколько дней подряд в часы пиковой нагрузки. На их основании готовится расчет и подбирается оборудование с удовлетворяющими параметрами.

Способ установки

Он может быть настенным или напольным. Подбирая место установки, надо учесть наличие свободного пространства в зоне расположения оборудования. Оно необходимо для эффективной работы вентиляторов, охлаждающих прибор.

Какой стабилизатор напряжения выбрать

В зависимости от задач, которые будет выполнять устройство, рекомендованы стабилизаторы:

1. Релейный или инверторный с мощностью 0,5 кВА – для защиты от скачков напряжения телевизора или компьютера средней мощности.

2. Электромеханический (мощность рассчитывается по подключаемым потребителям) – при незначительных перепадах напряжения на даче, где отсутствует ценная аппаратура.

3. Комбинированный с мощностью 10 кВА – для питания электроприборов квартиры или благоустроенной дачи.

4. Электромеханический с мощностью более 15 кВА, трехфазный – для загородного коттеджа с сетью 380 B.

5. Тиристорный или релейный с мощностью до 1 кВА – для газового котла отопления.

Важно учесть, что для котлов отопления не используют электромеханические стабилизаторы. Так как щетки, соприкасаясь с трансформатором, искрят, что может спровоцировать возгорание и пожар.

Стоимость стабилизаторов напряжения

Стоимость генератора напряжения зависит от торговой марки, страны производителя, технических характеристик.

Цены на однофазные стабилизаторы мощностью от 0,5 до 15 кВА:

• 1. Электромеханические – от до 2 до 52 тыс. рублей.
• 2. Релейные – от 1,6 до 54 тыс. рублей.
• 3. Инверторные – от 6,5 до 150 тыс. рублей.
• 4. Тиристорные – от 1,6 до 65 тыс. рублей.
• 5. Комбинированные – от 2,6 до 71 тыс. рублей.

Источник:

Типы стабилизаторов напряжения

Активное использование электроприборов во всех сферах деятельности делает актуальной проблему обеспечения качества потребляемой электроэнергии.

Существующие особо ответственные потребители, сети с пониженным напряжением требуют автоматического поддержания уровня питающего напряжения в строго определенных границах.

Проблему качества поставляемой электроэнергии, соблюдение необходимых параметров выходного напряжения эффективнее всего, по сравнению с другими средствами, могут решить сетевые стабилизаторы.

Примененные технические решения позволяют классифицировать стабилизаторы по основным типам:

• — релейные;
• — симисторные;
• — сервоприводные (электромеханические);
• — феррорезонансные.

Каждый из них имеет свои достоинства и недостатки. При подборе стабилизатора надо учитывать их основные характеристики – важны скорость реакции на колебания напряжения на входе, возможность плавного изменения или ступенчатая регулировка напряжения на входе, расчетный срок эксплуатации до возможного отказа, и естественно, стоимость оборудования.

Релейные стабилизаторы

Включают в себя автотрансформатор и силовые реле. В принцип действия заложена ступенчатая регулировка напряжения подключением определенного отвода от автотрансформатора.

Электронная схема управляет силовыми реле, которые автоматически переключают обмотки автотрансформатора.

Этот тип стабилизаторов не способен обеспечить высокой точности регулирования выходного напряжения. Повысить уровень качества стабилизации возможно только за счет усложнения конструкции автотрансформатора, но соответственно вырастет и цена оборудования.

Данный тип стабилизаторов целесообразно использовать с приборами малой мощности.

Симисторные стабилизаторы

Симисторные стабилизаторы — электронные, принцип их работы – регулировка по релейному типу. Обмотки автотрансформатора коммутируются (переключаются) электронными ключами (симисторами или тиристорами).

В результате исключения механических реле повышаются скорость переключения, надежность, аппаратура работает бесшумно. Но используемый алгоритм ступенчатой регулировки не дает высокой точности. Стоимость по сравнению с релейными аналогами выше почти в 3 раза.

Сервоприводные стабилизаторы

Обеспечивают плавную регулировку выходного напряжения по принципу работы реостата. В конструкцию включен электропривод, передвигающий подвижные контакты в виде ролика или щетки электродвигателя по обмотке автотрансформатора.

При изменении входного напряжения электродвигатель по команде управляющей электроники перемещает контакт в необходимое положение на обмотке, что позволяет изменять напряжение на выходе плавно.

Применение сервоприводных регуляторов напряжения ограничивается сетями без быстрых скачков напряжения.

Феррорезонансные стабилизаторы

Обеспечивают регулировку выходного напряжения непрерывно в определенном диапазоне нагрузок. В них используется эффект феррорезонанса в системе трансформатор-конденсатор.

Применение подобного типа стабилизаторов ограничено из-за ряда нерешенных технических проблем.

Таблица 1. Краткий обзор стабилизаторов напряжения

Типы стабилизаторов напряжения	Достоинства	Недостатки	Цена	КПД
Релейные	— высокая скорость регулирования.	— ступенчатое изменение напряжения;- искажение синусоиды;- низкая точность стабилизации; — ограниченная выходная мощность.	$80 ÷ $450	97 — 99 %
Симисторные	— низкий уровень шума при работе;- высокая скорость коммутации; — плавная регулировка.	— невысокая точность регулирования.	$1090 ÷ $2700	96 — 98 %
Сервоприводные	— плавная регулировка напряжения;- высокая точность регулирования; — отсутствие искажений синусоиды.	— низкая скорость регулирования;- низкая надежность из-за механически движущихся деталей; — низкая скорость реакции.	$60 ÷ $940	97 — 99 %
Феррорезонансные	— высокое быстродействие;- большой ресурс работы;- высокая надежность; — высокая точность стабилизации.	— малый диапазон регулирования;- искажения синусоидальности;- не допускается работа в режиме холостого хода и при перегрузках; — большой вес.	$560 ÷ $2400	70 — 80 %

Источник: