Преимущества и недостатки всех видов стабилизаторов

Чтобы понять, какому виду стабилизатору отдать предпочтение, нужно познакомиться с преимуществами и недостатками всех устройств.

Таблица 2. Преимущества и недостатки всех видов стабилизаторов.

Выбор стабилизатора

Какой стабилизатор напряжения 220В для дачи выбрать, зависит от целого ряда требований. Прежде всего, рассматриваются характеристики самого стабилизатора:

• Количество фаз;
• Мощность устройства;
• Скорость коррекции;
• Точность нормализации;
• Входной диапазон;
• Форма выходного сигнала
• Рабочий диапазон температур.

В сельской местности и дачных посёлках, обычно подключена однофазная электрическая сеть. Требуемая мощность стабилизатора определяется общей мощностью всех потребителей плюс запас 25-30%. К скорости коррекции и кратковременному обрыву фазы могут быть критичны некоторые бытовые устройства, такие как автоматика газовых котлов и персональные компьютеры.

В первом случае это может вызвать включение режима «Ошибка» и остановку котла, при этом его самостоятельный перезапуск крайне сложен, а во втором случае – перезагрузка компьютера с потерей всех не сохранённых данных.

Точность нормализации напряжения не играет большой роли, поскольку отечественный стандарт допускает отклонение напряжения сети на величину ± 10% от номинала, а даже самые недорогие стабилизаторы имеют этот параметр равным 8-9%.

Современные устройства для стабилизации сети могут работать при напряжениях на входе, варьирующихся от 110-120 В до 265-280В. У разных типов устройств имеются отклонения, но они как правило, небольшие. Если стабилизатор будет использоваться для работы с электродвигателями, важнейшим фактором будет наличие гладкой синусоиды, так как искажённая форма напряжения вызовет перегрев мотора и его отказ. В документации на стабилизатор всегда указывается допустимая температура, при которой устройство можно эксплуатировать.

Расчёт мощности стабилизатора

Чтобы не ошибиться при определении требуемой мощности стабилизатора нужно знать, как её правильно подсчитать. Осветительные лампы, нагревательные приборы, утюг, паяльник и электрические плиты, то есть все устройства без электромоторов, относятся к активной нагрузке. Их мощность указывается в  ваттах и её нужно просто суммировать.

К реактивной нагрузке относится вся бытовая техника, снабжённая электродвигателями. Это холодильник, посудомоечная машина, стиральная машина, фен, электроинструмент, насос для подачи воды и насос системы отопления.

Выжимка. Самый сок статьи

Информация ниже, дана в «среднем», но каждая конкретная модель может выходить за рамки «среднего».

Релейные приборы: быстрее сервоприводных и шире по диапазону, но регулирование ступенчатое, т.е. на лампах накаливания могут быть видны переключения ступеней (в виде мерцания). Издают негромкие щелчки при переходе со ступени на ступень (

• Надежные и простые устройством, самые недорогие.
• Применять лучше там, где частые скачки напряжения или диапазон отклонений достаточно широк.
• Срок службы: ~10 лет.
• Гарантия: обычно 1 год.

Примеры серий: Ресанта АСН, Ресанта СПН, Ресанта Lux АСН, Rucelf SRWII, Rucelf SRFII, Rucelf SRV, Энергия АРС, Энергия АСН, Энергия Voltron, IEK, Uniel, Эра, Полигон Каскад, Зорд и др.

Сервоприводные приборы: плавное регулирование, т.к. нет ступеней, немного медленнее релейных, но выше точность. Есть токосъемник и он подвержен износу, а также издает звук при передвижении (

В быту комфортнее релейных.
Применять лучше там, где длительные просадки или превышения напряжения.
Срок службы: ~10 лет.
Гарантия: обычно 1 год.

Примеры серий: Ortea Vega, Ortea Antares, Ortea Orion, Rucelf SDW, Rucelf SDF, Sturm, Полигон Сатурн, Ресанта АСН ЭМ и др.

Гибридные приборы: большую часть времени работают в сервоприводном режиме, а релейный – вспомогательный для расширения диапазона. Если не можете определиться между первыми двумя, то этот вариант для вас.

• В быту комфортнее релейных.
• Применять лучше там, где длительные отклонения напряжения.
• Срок службы: ~10 лет.
• Гарантия: обычно 1 год.

Пример серии: Энергия Hybrid.

Электронные приборы: очень быстрые и бесшумные, высокоточные, способны терпеть большие перегрузки 150-180% от номинала. Дороже первых трех типов.

• Очень комфортны в быту.
• Подходят под любые сценарии применения, но мощность начинается, примерно, от 5 кВт.
• Срок службы ~10 лет.
• Гарантия: может доходить до 3-5 лет.

Примеры серий: Lider, Энергия Classic / Ultra, Энергия Premium, Ortea Gemini, Ortea Aquarius, Progress G, Progress SL, Progress SL-20, Progress T-20, Progress L, Progress T, Статус и др.

Инверторные приборы: очень точные и работают в широком диапазоне, выдают т.н. «чистый синус». Шум от работы 20-30 дБ. Наиболее дорогие и пока, небольшой выбор серий на рынке.

• Вполне комфортны в быту.
• Подходят под любые сценарии применения, мощность от небольших до, примерно, 30 кВт.
• Срок службы ~10 лет.
• Гарантия: обычно 1 год.

Пример серии: Штиль Инстаб.

Однофазный стабилизатор для дачи

Стабилизатор напряжения — это устройство, предназначенное для нормализации напряжения сети при её отклонениях от номинала. Этот прибор так же предохраняет подключенные потребители от выхода из строя при критических бросках напряжения. Для этого в стабилизаторе предусмотрена многоуровневая система защиты.

На даче у многих имеется техника, необходимая для комфортного проживания. Это может быть телевизор, холодильник, персональный компьютер, а если дача используется в холодное время года, то и котёл отопления.

На даче может иметься система полива растений и другая садовая техника, работающая от электричества. Все эти приборы могут корректно работать при напряжении сети 220В ± 10%. Именно такие параметры и обеспечивает качественный однофазный стабилизатор напряжения.

Типы современных стабилизаторов

Существуют различные типы стабилизаторов, отличающихся устройством и принципом действия, с которыми желательно ознакомиться, прежде чем приступать к выбору прибора. К основным разновидностям стабилизаторов, представленным на рынке в настоящее время, относятся следующие типы:

• электромеханические и электродинамические устройства с использованием сервопривода;
• релейные;
• электронные (тиристорные и симисторные);
• гибридные;
• инверторные.

Принцип работы стабилизаторов. В основу принципа работы первых трёх типов положен метод изменения коэффициента трансформации автотрансформатора.

Примечание. Автотрансформатор представляет собой вид трансформатора, в котором имеется только одна обмотка, различное число витков которой служат в качестве первичной и вторичной обмоток.

Это интересно: Какими огнетушителями тушат электроустановки и электрооборудование

Походы к выбору стабилизатора

Перечень параметров, по которым выбирают стабилизаторы, обязательно включает:

• мощность нагрузки или отдаваемый номинальный ток;
• выходное напряжение;
• тип сети (однофазная – трехфазная).

Большую помощь окажет информация о стабильности сети, уровне импульсных помех в ней.

При определении номинальной мощности суммируют мощности всех потребителей защищаемой сети. Для оценки мощности номинальной нагрузки токовую нагрузочную способность входного автомата умножают на 220 В.

При прочих равных условиях выбирают однофазные модели линейных стабилизаторов, учитывают, что модульные конструкции более удобны в обслуживании.

Учитывают эстетические параметры и количество выходных розеток, рисунок 5.

Рис.5. Вариант исполнения однофазного стабилизатора

Окончательный выбор целесообразно выполнять с учетом производителя и места изготовления. Для определения качества техники юго-восточного производства, выпускаемой без контроля со стороны ведущих западных компаний, имеет смысл изучить профильные форумы. Такой подход позволяет сделать адекватный вывод о качестве прибора.

Кроме технических параметров обязательно принимают во внимание доступность сервисного обслуживания. Следует учесть, что в продаже имеется большой выбор 220-вольтовых однофазных и 380-вольтовых трехфазных устройств

Стабилизаторы с широким диапазоном регулировки и выходным напряжением других номиналов часто поставляются под заказ

Следует учесть, что в продаже имеется большой выбор 220-вольтовых однофазных и 380-вольтовых трехфазных устройств. Стабилизаторы с широким диапазоном регулировки и выходным напряжением других номиналов часто поставляются под заказ.

Заключение.

Промышленность выпускает широкую гамму бытовых стабилизаторов напряжения, что позволяет произвести  выбор конкретной модели устройства с учетом конкретной области применения.

Массовый характер рынка стабилизаторов определяет большое количество работающих на нем производящих предприятий, предлагающих свою продукцию через партнерскую сеть. Поэтому перед покупкой следует выполнить тщательный многокритериальный отбор продукта.

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.

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

Стабилизатор напряжения электромеханический (электродинамический, сервоприводный)

Сначала немного теории. Электромеханический стабилизатор состоит из автотрансформатора (АТ) по обмотке которого перемещается, посредством электромеханического привода, щеточный контакт. Электронная схема блока управления (БУ) анализируя состояние сети, перемещает подвижный контакт для формирования необходимого коэффициента трансформации и таким образом обеспечивает стабильное выходное напряжение.

Достоинства:

• высокая точность регулирования (нет ступеней);
• высокая нагрузочная способность — второе основное достоинство, однофазные стабилизаторы данного типа могут быть до 30кВА, трехфазные до 100 кВА и более;
• высокая перегрузочная способность — в отличии от реле, которые могут привариться от перегрузки или от симисторов которые могут сгореть и вывести устройство из строя, электромеханический стабилизатор после перегрузки будет работать, правда может не стабильно, из-за повреждения контакта или обмотки трансформатора.
• правильная синусоида на выходе.

Недостатки:

• защищает только от низкого или высокого напряжения;
• низкое быстродействие — один из основных недостатков данного типа. ~1s при изменении входного напряжения на ±10%. В то время, когда релейный стабилизатор уже переключится на новую обмотку, в электромеханическом стабилизаторе мотор с подвижным контактом только начнет движение;
• ограниченный ресурс работы — второй основой недостаток, слишком много подвижных деталей. Износ движущихся частей со временем требует их замены (подвижный контакт придется сменить через 3-5 лет использования, электропривод – через 5-7 лет). Некоторые производители включают в конструкцию стабилизатора два графитовых контакта.
  Увеличение площади контакта с обмоткой трансформатора повышает надежность устройства.
• ну и шум — слышно двигатель сервопривода при перемещении контакта при подстройке напряжения;
• низкая устойчивость к загрязненной среде — электродвигатель и щеточный контакт отличный сборники пыли, что не продавливает им срок службы;
• ограничение по влажности окружающего воздуха — медь обмотки, под подвижным контактом, при высокой влажности быстро окисляется, что приводит к нестабильной работе устройства;
• необходимо ежегодное ТО для поддержания устройства в рабочем состоянии.

Перейдем к электронным устроствам

Феррорезонансные

Феррорезонансные стабилизаторы считаются достаточно популярными. Принцип их работы основан на эффекте феррорезонанса напряжения в сети конденсатор-трансформатор. Этот тип стабилизатора имеет слишком высокий шум во время своей работы.

К плюсу этого устройства можно отнести длительный срок работы и высокую точность регулировки. Также использовать эти устройства можно в помещениях с повышенной влажностью.

МИНУСЫ:

— точность стабилизации релейных стабилизаторов обычно ниже, чем у других видов. Погрешность в среднем может составлять от 5 до 10%

— ступенчатое переключение реле. Лампы накаливания и галогенные лампы чувствительно реагируют на переключение реле и могут помаргивать или немного приглушаться в моменты подключения дополнительных обмоток

— некоторые пользователи относят к минусам слышимость работы релейных стабилизаторов. При переключении реле раздаются характерные щелчки и чем больше в сети скачков напряжения, тем больше щелчков будет издавать стабилизатор.

Полезные моменты

Правильный выбор электромеханического стабилизатора – это гарантия его долгосрочной стабильной работы. Вопрос выбора возникает у всех, ведь современный рынок просто напичкан различными марками и моделями, в которых разобраться непосвященному человеку очень трудно. Конечно, можно посоветовать приобрести брендовый аппарат, но стоит он дорого, не каждому по карману. Поэтому несколько полезных советов.

Есть определенные международные стандарты, в которых определена входная мощность. То есть, она будет стопроцентной лишь в том случае, если напряжение в подающей сети не упадет или не поднимется ниже (выше) 30-процентного уровня относительно номинала, указанного в паспорте. То есть, если номинал – это 220 В, то минимальное напряжение, при котором стабилизатор выдаст эту величину на выходе, должно быть 190 В, максимальное – 250 В. Но как определить чисто визуально, правильно ли работает стабилизатор напряжения. И здесь есть стандарт: допустимый уровень мощности – это величина, при которой сам прибор не будет нагреваться выше +150С.

И вот тут появляется подвох. Те производители, которые хотят получить высокую прибыль, стараются обмануть потребителей, незнающих о существовании международного стандарта. То есть, производитель намеренно занижает процент номинального уровня, делая его не 30%, а, к примеру, 25% (195 и 245 В). В чем же прибыль? Это снижение себестоимости изделия за счет уменьшения расходов на изготовления самого трансформатора (меньше провода на обмотку и снижение качества электротехнической стали).

Кстати, некоторые производители устанавливают в стабилизатор трансформатор, в котором была использованы проволока меньшего сечения. И это тоже мошенничество. При этом в паспорте указываются величины, соответствующие международным стандартам. Опередить качество предлагаемого устройства простому обывателю сложно, иногда просто невозможно. Что делать? Выход один – искать специалиста и просить у него консультации. Но ни в коем случае не консультироваться в магазине, менеджерам необходимо продать товар, так что они любыми путями будут его расхваливать.

Виды стабилизаторов напряжения по классу напряжения

Промышленность выпускает широкую гамму стабилизаторов.

Различают однофазные и трехфазные устройства.

По диапазону выходных напряжений электронное оборудование для однофазных сетей рассчитано на 220 – 240 В (популярна также промежуточная градация 230 В), доступны феррорезонансные стабилизаторы на 110 – 120 В.

Бытовое оборудование для трехфазных электросетей обеспечивает выходное напряжение 380 – 415 В вне зависимости от применяемых схемных решений и отдаваемого тока нагрузки.

Техника промышленного назначения может иметь более высокое выходное напряжение: вплоть до 6 – 10 кВ.

Основные критерии выбора

Промышленный стабилизатор напряжения выбирается по следующим параметрам:

Пиковая мощность потребления. Рассчитывается суммированием пиковой мощности всех подключаемых к сети электроприборов. Если последние имеют высокие пусковые токи, пиковую мощность стабилизатора нужно рассчитывать минимум с троекратным запасом;

Диапазон входного напряжения. Измеряется в двух категориях. Если параметры входного тока находятся в допустимых пределах, стабилизатор обеспечит рабочий диапазон выравнивания, к примеру, 220 В +/-5%. При избыточности или нехватке напряжения стабилизатор может работать в предельном диапазоне, отличном от номинального на 15-20, а может отключаться или переходить в режим ожидания;

Устойчивость к перегрузкам. Один из базовых параметров, который определяет способность устройства выдерживать кратковременные перегрузки от пусковых токов;

Точность стабилизации. Эта характеристика зависит от типа стабилизатора. Погрешность сервоприводных устройств составляет не более 2%, тогда как релейные могут отклоняться от заданных параметров более чем на 10%;

Инерционность. Это время реагирования стабилизатора на изменения параметров входного тока. Зависит от класса устройства;

Защита от аномалий выходного тока. Время срабатывания опции составляет от 0,1 сек до 1,5 мин, и зависит от уровня перегрузки.

Дополнительные рекомендации по выбору

Выбирая промышленный стабилизатор напряжения, также следует учитывать диапазон выходного напряжения. Он может настраиваться с отклонением на 5% в обе стороны от номинального значения. Кроме того, необходимо заранее определиться и местом установки устройства – промышленные модели имеют напольное исполнение и имеют довольно крупные габариты.

Также имеет немалое значение их шумность и тепловыделение при работе. Наконец, некоторые интеллектуальные опции стабилизации способны заметно облегчить жизнь потребителю. Однако стоить такое удовольствие будет куда дороже стандартного набора функций.

Разобравшись с особенностями промышленных трехфазных стабилизаторов, стоит внимательно изучить ситуацию на рынке. В доступном для продажи весьма широком ассортименте отыскать устройство с выгодной ценой и набором актуальных функций, способное обеспечить максимальную защиту потребителей конкретной электросети, не составит особого труда.

Стабилизатор напряжения электромеханического типа

Что собой представляет данный прибор? По сути, это трансформатор (вольтодобавочный), который самостоятельно регулирует напряжение на подающем шлейфе. То есть, нет необходимости что-то подкручивать, если появилась необходимость добавить несколько вольт, как это делается с релейными аналогами.

В настоящее время область применения электромеханических стабилизаторов достаточно обширна. Это не только помещения бытового назначения и офисы, востребованы эти приборы и в тех местах, где используется высокоточное электронное оборудование. К примеру, в медицинских учреждениях.

Классификация стабилизаторов

Основное разделение стабилизаторов напряжения электромеханических производится по самому напряжению. То есть, они бывают однофазными (220 вольт) и трехфазными (380 вольт). Понятно, что первые чаще всего используются в частном секторе и в офисных помещениях, вторые в больших учреждениях и на производстве. Хотя сегодня, когда у населения появилась возможность строить большие собственные дома, в которых размещается огромное количество бытовой техники, трехфазные стабилизаторы напряжения стали устанавливаться и в них.

По своему исполнению приборы представлены настенными моделями, напольными, настольными, могут крепиться как в горизонтальном положении, так и в вертикальном. То есть, производители учли все варианты удобного расположения, зависящего от места установки аппарата. Необходимо отметить, что эти стабилизаторы напряжения обладают очень точной установкой напряжения, работают без посторонних помех, прекрасно себя показали при краткосрочных высоких перегрузках, при этом обладают достаточно широким интервалом стабилизации самого напряжения.

И третья позиция разделения – это мощность прибора. В настоящее время производители предлагают очень широкий модельный ряд в этом плане. Здесь и простые маломощные стабилизаторы напряжения 500 кВА, и высокомощные агрегаты до 20000 кВА. Необходимо отметить, что чисто конструктивно две позиции (220 и 380 вольт) отличаются между собой тем, что первый вариант – это один трансформатор и один щеточный блок, в конструкции второго могут присутствовать два или три трансформатора.

Достоинства и недостатки

Электромеханические стабилизаторы напряжения обладают широким рядом преимуществ перед другими аналогами:

• широчайший диапазон входного напряжения;
• высокая точность выходного показателя напряжения, искажения практически отсутствуют;
• безопасная работа при высоком входном напряжении краткосрочного действия в независимости от того это будет напряжение 220 вольт или 380;
• низкая чувствительность (практически полное ее отсутствие) к рабочей частоте дает возможность использовать трехфазные стабилизаторы напряжения на промышленных объектах;
• бесшумная работа даже при самых высоких скачках напряжения в подающей сети.

Не обошлось и без недостатков:

• к сожалению, это не электронный прибор, поэтому в конструкции электромеханического стабилизатора присутствуют подвижные элементы, которые раз в 5-6 лет придется менять на новые;
• раз в десять лет производители рекомендуют менять сервопривод щеточного блока;
• если напряжение в подающей сети падает ниже 180 вольт, то практически все производители не гарантируют его повышение на выходе до заявленного паспортного значения;
• однофазные аналоги не приспособлены работать при низких температурах, поэтому лучше всего устанавливать их внутри отапливаемых помещений;
• не очень высокая скорость стабилизации, конечно, если сравнивать с другими моделями;
• есть ли необходимость данный момент относить к недостаткам, каждый решает сам, но работа сервопривода электромеханического стабилизатора сопровождается щелчком, который действует доли секунд.