Стабилизатор напряжения

Категория: Поддержка по стабилизаторам напряжения Опубликовано 13.03.2015 00:40 Abramova Olesya

• 1. Электронный принцип работы
• 2. Электродинамический (сервоприводный) принцип работы
• 3. Релейный принцип работы
• 4. Феррорезонасный принцип работы
• 5. Тип регулирования в зависимости от принципа работы
• 6. Графики плавного и дискретного регулирования
• 7. Заключение

Стабилизаторы или как их еще называют, нормализаторы напряжения – специальные устройства, которые обеспечивают стабильное напряжение для конкретного потребителя или целого объекта (дом, квартира, офисный центр, производственный цех и т. д.).

К выбору устройства необходимо подходить тщательно, чтобы получить требуемый эффект от работы стабилизирующего прибора. Так, для различных ситуаций применяются стабилизаторы с разными принципами действия, в подавляющем числе ситуаций допустима погрешность при корректировке, реже, требуется плавная регулировка и поддержание напряжения с высокой точностью с другими функциями (фильтрация сетевых помех, молниезащита и т.д.). Данная статья направлена на поддержку клиентов и посетителей сайта с целью дать профессиональное разъяснение о принципе работы стабилизаторов напряжения их преимуществах и недостатках на конкретных примерах.

Электронный принцип работы

В данную категорию относятся устройства симистрного и тиристорного типа. Система регулирования полностью автоматизирована и не требует дополнительных корректирующих настроек со стороны пользователя. На территории Украины данные типы широко распространены благодаря наличию более 10 заводов по производству стабилизаторов, наш ассортимент представлен сериями Breeze, Normic, Shteel, Calmer, Flagman для однофазных и трехфазных сетей. Также электронные нормализаторы поставляет на Украину ряд европейских производителей, таких как ORTEA предлагает однофазные GEMINI и трехфазные AQUARIUS.

Алгоритм работы этих устройств заключается в измерении напряжения на входе стабилизатора, обработке информации микропроцессором, который в свою очередь управляет электронными ключами (симисторами, тиристорами). При изменении входного напряжения одна ступень закрывается, другая открывается, тем самым регулируя количество витков трансформатора влияющих на коррекцию напряжения. Чем больше ступеней у стабилизатора, тем меньше погрешность. Основная масса бюджетных нормализаторов имеет от 8 до 12 ступеней, а их погрешность колеблется от 6 до 4%, устройства более высокого класса содержат от 16 до 36 ступеней, в это случае погрешность снижается с 3 до 1%.

В 2012 году впервые на территории стран СНГ запущено производство стабилизаторов с электронным принципом работы на базе 48 ступеней регулирования с точностью выходного напряжения 1,0 – 0,6%.​

Достоинства:

• высокая скорость регулирования: 20 мс;

• компактные размеры и вес;

• низкий уровень шума;

• оптимальной соотношение цены и качества;

• длительный ресурс эксплуатации – 10-20 лет;

Недостатки:

• дискретное (ступенчатое) регулирование;

• невысокая перегрузочная способность до 150%.

Электродинамический (сервоприводный) принцип работы

К этой категории относятся устройства на основе электродвигателей. Как и электронные собраться, электродинамические устройства имеют полностью автоматизированный процесс коррекции сетевого напряжения. Украинских заводов по выпуску данного оборудования не существует из-за большого количества предложений китайских стабилизаторов низкого качества (характеристики этих устройств не рассматриваются). Однако практически все европейские производители также предлагают большое множество моделей электродинамических нормализаторов высокого качества. Итальянские производители ORTEA и IREM, а также турецкий завод NTT Stabilizer предлагают модели на напряжение 220В (серии Vega, Antares, DVS11 до 135кВА), 380В (серии DVS33, Orion-Y, Orion-Plus, Sirius до 6000кВА) и даже 6 и 11кВ (серии Sirius MV6 и Sirius MV11 до 6000кВА).

Принцип действия данных устройств основан на электродвигателе, которые контролируется микропроцессором. При изменении входного напряжения, контроллер подает сигнал двигателю, который перемещает графитовый ролик по обмоткам трансформатора, тем самым добавляя или снижая выходное напряжение до номинального. В зависимости от мощности стабилизатора, могут применяться разные системы регулирования, к примеру, итальянский производитель ORTEA запатентовал уникальную разработку с применением колоновидных медных стержней по которым перемещается электродвигателей с графитовым роликом высокого качества. Замер изменения напряжения происходит 2000 раз в секунду! Как правило погрешность электродинамических стабилизаторов не превышает 0,5 – 1%.

Достоинства:

• плавная регулировка;

• высокая точность стабилизации – 0,5%;

• высокое быстродействие – 8-16мс/В;

• низкий уровень шума;

• высокая перегрузочная способность – 500-1000%;

• молниезащита, EMI-фильтр, защитное исполнение IP54

• стабильная работа при температуре от –25 … 50 С;

• длительный ресурс эксплуатации – 20-30 лет.

Недостатки:

• относительно высокая стоимость;

• относительно большой вес.

Релейный принцип работы

Стабилизаторы релейного типа относятся к полностью автоматическим и не требуют дополнительного вмешательства в процесс регулирования. На Украине существуют несколько заводов, которые длительное время выпускают устройства относящиеся к этой категории (серии Гибрид-Н, Струм). По принципу действия релейные нормализаторы очень схожи с электронными, отличие заключается лишь в том, что в место симисторов и тиристоров применяются силовые реле, которые коммутируют обмотки трансформатора.

Достоинства:

• высокое быстродействие – 20-40мс;

• компактные размеры и вес;

• низкая стоимость.

Недостатки:

• отсутствие моделей средней и большой мощности;

• погрешность может достигать 220В±7,5%;

• дискретное регулирование напряжения;

• шум при работе (щелчки);

• низкая перегрузочная способность – 120-150%;

• короткий срок эксплуатации – 2-5 лет.

Феррорезонасный принцип работы

Феррорезонансные нормализаторы, как и прочие современные типы имеют автоматический процесс регулирования напряжения. В основе принципа действия лежит явление магнитного насыщения сердечников трансформатора или дросселей.

Современные устройства феррорезонансного типа обладают впечатляющими характеристиками и очень длительным сроком службы, однако стоимость устройств достаточно высокая. В настоящее время есть возможность приобрести стабилизаторы серии SOLA-HD, производства компании EMERSON (США). Данное оборудование оправдано применять с технологическими установками высокой стоимости.

Достоинства:

• высокое быстродействие – 20-40мс;

• высокая точность стабилизации – 1%;

• длительный срок эксплуатации – 40-50 лет;

• встроенные фильтры помех;

• форма выходного напряжения – синусоида;

• высокая перегрузочная способность – 200-300%.

Недостатки:

• высокий уровень шума (гул);

• высокая стоимость;

• относительно большие размеры и вес.

Тип регулирования в зависимости от принципа работы

Тип стабилизатора	Принцип регулирования	Погрешность
Электронные	дискретный (ступенчатый)	230±7– 0,8%
Релейные	дискретный (ступенчатый)	230±7,5 – 2,5%
Электродинамические	плавный	230±1,5 – 0,5%
Феррорезонансные	плавный	230±3 – 1%

Метод регулирования является основным отличием в принципах работы. Как правило, дискретное регулирование может применяться в электронных и релейных устройствах, а плавное соответствует электродинамическим (сервоприводным) и феррорезонансным нормализаторам. Для бытового применения подходит любой тип стабилизаторов, однако погрешностью более 3 – 4% будет проявляется в виде мерцания ламп накаливания. Это единственный недостаток видимый человеческому глазу, для основной массы бытовых приборов погрешность до 8-10% является нормальной.

Совет! Если мерцание света является нежелательным, традиционные лампы накаливания необходимо заменить на компактные люминесцентные лампы (энергосберегающие) или современное светодиодное освещение LED.

Плавное регулирование и высокая точность стабилизации напряжения оправданы в медицинских учреждениях, промышленных установках, системах связи и передачи данных, технологических установках, а также в бытовом секторе, где установлены дорогостоящие системы видео- и аудио-аппаратуры и т. д.

Графики плавного и дискретного регулирования

График выходного напряжения стабилизатора ORTEA Vega 15кВА (Рис. 1)

На рисунке 1 изображена кривая выходного напряжения в соответствии с точностью 220В±0,5% или 1,5 Вольта, при этом хорошо видно, что выходное напряжение отклоняется незначительно и плавно.

График выходного напряжения стабилизатора НОНС-15000 NORMIC 15кВА (Рис. 2)

На рисунке 2 можно заметить явные скачки напряжения в пределах заданной погрешности, в данном случае это 220В±4,5% или 10 Вольт.

Заключение

Несомненно, плавное регулирование обязательно для высокотехнологических устройств, где отсутствие скачков и высокая точность напряжения является важным фактором. Электродинамические и феррорезонансные стабилизаторы обеспечивают фильтрацию помех, а также могут комплектоваться дополнительными опциями, которые будут полезны для производства: мониторинг, удаленное управление, корпусы с усиленной защитой IP54, масляное охлаждение, электронный байпас, молниезащита и т. д. Кроме этого, как электродинамические, так и феррорезонансные стабилизаторы могут могут применяться в неотапливаемых помещениях или металлических щитах, где допускается падение температуры до –25 С и влажность до 95%.

Стабилизаторы с дискретным принципом регулирования (электронные и релейные) хорошо зарекомендовали себя в бытовом сегменте, где ключевую роль играет стоимость, компактные размеры и отсутствие шума при работе. Кроме этого у электронных стабилизаторов есть преимущество в виде моментального регулирования, а также система защит от аварий в сети, удобная индикация и дополнительные функции по тонкой настройке стабилизаторов.

За рекомендациями по выбору типа стабилизатора и конкретной модели, обращайтесь по телефонам и email к продакт-менеджерам компании. Вам будет предложено оптимальное решение, которое решит требуемую задачу и будет соответствовать имеющемуся бюджету.

Рейтинг и отзывы: Принцип работы стабилизатора напряжения 1 1 1 1 1 4/5 на основе 17 голосов

Что такое стабилизатор напряжения

Стабилизатор напряжения (нормализатор) – это устройство, предназначенное для автоматической корректировки входного напряжения до установленного 220/230В (однофазное) и 380/400В (трёхфазное). Лучшим считается стабилизатор, который обеспечит стабильный выходной показатель напряжения при значительных отклонениях входного напряжения. Дополнительно содержит защиты для нагрузки и собственные защитные механизмы. По требованию комплектуется индивидуальными опциями для повышения надежности электроснабжения.

Стабилизатор & реле напряжения

Самый простой способ защиты от вредоносных перепадов — это реле контроля напряжения. Ничего не выравнивает, не корректирует, лишь производит разрыв цепи до того, как будет нанесен вред.

При отсутствии стабилизатора, реле придется ставить хотя бы на группу с дорогостоящими электроприборами. А если они на разных группах, как например: холодильник на одной, а телевизор на другой — то и несколько. И это не всегда выгодней и вообще часто нецелесообразно.

Но имейте в виду, если вы хотить установить стабилизатор и реле напряжения вместе — это неэффективно.

Т.к. они взаимоисключающие: когда стабилизатор выравнивает напряжение, не срабатывает реле. А если реле установлено ДО него, то периодически будет отключаться. Теряется смысл либо одного, либо другого.

Персонализированный подход — калибровка под пользовательские значения

Ряд производителей перед продажей запрашивают у покупателя диапазон значений, в которых «плавает напряжение», чтобы затем соответственно провести калибровку устройства. Допустим, у Вас дома 140-150В. При калибровке произведут настройку на срабатывание именно от этого низкого порога.

Наши менеджеры также уточняют о диапазоне фактических значений, чтобы индивидуально Вам подобрать целесообразный вариант.

И, пожалуй, главное для понимания

Стабилизатор — не панацея, он только обеспечивает электропотребителей качественным напряжением, и если фактические значения выходят за рабочие пределы, попросту отключает нагрузку. В итоге Вас может несколько смутить кромешная тьма и полное обесточивание сети.

А если это Ваш случай, не ждите милостей от судьбы и местного РЭС а узнайте как обеспечить себя независимым электроснабжением на короткое время отключения.

Анна О.

• Какие считаются самыми доступными?
• Чем сервоприводные лучше остальных?
• Какие самые тихие и точные?
• Как нужно правильно выбирать мощность?
• Что дает функция «BYPASS и нужна ли вообще?
• Популярные заблуждения о погрешностях «Δ»
• Про «не китайские» стабилизаторы
• Как правильно подключать — до или после?
• Стабилизатор вместе с реле напряжения
• Калибровка

В этой статье мы собрали работающие советы по выбору лучшего стабилизатора для небольшого частного дома: эффективного, экономичного и надежного. Все рекомендации основаны на актуальных знаниях о рынке низковольтного оборудования и более чем 11-летнем практическом опыте наших специалистов.

Здесь нет обилия углубленных технических данных — их Вы легко найдете при необходимости онлайн или в каталогах производителей. Я постаралась максимально кратко и доступно ответить на конкретные вопросы, которые мы слышим ежедневно от покупателей:

• что выбрать для откровенно проблемной электросети?;
• какой производитель лучше и почему?;
• как выбрать «свою» модель для частного дома?.

Рекомендации разделены на несколько последовательных этапов. Просто следуйте алгоритму, и выбор подходящего варианта станет очевидным.

Какой стабилизатор лучше для домашнего применения?

На рынке и у нас в том числе представлены три основных группы стабилизаторов:

• релейные,
• сервоприводные,
• симисторные или тиристорные.

У первых регулировка происходит ступенчатым образом, где электромеханическое реле переключает обмотки автотрансформатора. Вторые работают с применением электропривода, передвигающего подвижные контакты по обмотке, а симисторные или тиристорные (электронные) осуществляют переключение с помощью симисторов или тиристоров соответственно (принцип действия и свойства электронных вариантов идентичны).

Важно знать преимущества и недостатки каждого типа, чтобы понимать уместность применения того или иного в быту.

Чем выдаются релейные модели кроме «щелканья»

1. Код товара: 68707 Цена: 488,00 грн Нет в наличии
2. Код товара: 70936 Цена: 745,00 грн Нет в наличии
3. Код товара: 34906 7 Цена: 1 131,61 грн Есть в наличии 100%
4. Код товара: 34950 7 Цена: 688,74 грн Есть в наличии 100%
5. Код товара: 68740 Цена: 2 366,00 грн Нет в наличии
6. Код товара: 34942 Цена: 3 709,03 грн Нет в наличии

Недостатки:

самая низкая точность в сравнении с остальными — ограниченность ступеней регулирования провоцирует ощутимую погрешность Uвых, иногда до 20В;

в основном небольших номиналов (редко свыше 12кВт);

износ — скорость износа находится в прямой зависимости от качества подачи электроэнергии;

наиболее шумные — слышны щелчки, это звуки замыкания и размыкания контактов.

Преимущества:

наиболее доступные по сравнению с другими типами;

довольно высокая скорость регулирования;

компактность и небольшой вес.

Так какой же выбрать?

Не стоит упускать из виду, что релейные и сервоприводные подвержены риску поломок механических составляющих, потому чаще требуют ремонта и сервисного обслуживания. Причем отметим, что релейные в принципе мало кто ремонтирует — вышедший из строя чаще заменяют, а их доступность позволяет не заморачиваться.

Если нужна большая мощность за доступные деньги — сервоприводные.

Если же ориентироваться на высокую точность и качество работы, то лучше, чем симисторные и тиристорные не найдете.

Как правильно выбрать мощность?

Правильно выбрать значение кВт очень важно. И, к счастью, несложно: требуется определить суммарную мощность подключаемых электроприборов. Индивидуальное значение для каждого из них Вы можете узнать из паспорта или инструкции по эксплуатации.

Сколько бытовой техники можно подключить? Здесь справедлив принцип «Лучшее — враг хорошего». Не рекомендуем излишне перестраховываться и запитывать всё подряд. Спасайте только самую чувствительную. Как правило, это: электроника, компрессорная техника (кондиционер, холодильник) и бытовые приборы с электродвигателем (стиральные и посудомоечные машины).

Хотя, например, современные инверторные «стиралки» уже не боятся перепадов напряжения.

А вот защищать нагревательные приборы (электроконвекторы, утюги, электроплиты) вообще не целесообразно. Им все равно, какое значение вольтажа зашло.

Прибавив их энергопотребление к суммарной мощности, Вы только переплатите за более мощный стабилизатор.

Так, к примеру, симисторный стабилизатор на 5,5кВт у Элекс Ампер на 32% доступней, чем из той же серии на 11кВт. Не правда ли, существенная разница? В целях экономии стоит критичнее отнестись к списку техники для подключения.

Почему все говорят про запас мощности?

Безусловно, ничего не мешает не заморачиваться и выбрать номинал в пару-тройку раз выше требуемого — излишек технически не противопоказан. Но задавать свыше 20-30% (в том числе «на вырост», для возможного подключения новых потребителей в будущем) в большинстве случаев не имеет смысла.

Целесообразность такой перестраховки стремится к нулю, т.к. двойная переплата не оправдает работу при нагрузке в 10-20% от максимальной.

Нужна ли функция «BYPASS»

Да, желательно, чтобы эта функция уже была в заводской комплектации. Почему? Кратко объясню ее назначение.

В переводе с английского «BYPASS» означает «обход, обходный путь». Т.е., пр наличии данной опции предусмотрена возможность при необходимости переключать подачу питания в обход стабилизатора. Грубо говоря, байпас выполняет роль рубильника — сигнал в зависимости от ситуации либо проходит через автотрансформатор, подвергаясь необходимой коррекции, либо идет, минуя его.

Что это дает? Как минимум, значительно увеличение ресурса работы.

В бюджетных моделях «BYPASS» встречается редко, и чаще установлен по умолчанию в среднем и премиальном ценовом сегменте. Да, кое-где встречается в продаже как отдельный элемент для дополнительной установки, но найти проблематично.

Если проигнорировать допустимое значение погрешности,Δ

Не обходите вниманием показатель погрешности, измеряемый в процентах. Вы узнаете его по знаку Δ (дельта).

Часто на форумах и в обзорах встречаются советы ориентироваться на 8-10%, но не торопитесь слепо им следовать.

Лучше проинспектируйте каждый электроприбор перед подключением на предмет рекомендаций производителя.

Информация о допустимом разбросе значений указана на наклейке или в инструкции — отталкивайтесь исключительно от нее.

И на выбор повлияет самая «капризная» техника из всей группы — с минимальной Δ.

Справедливости ради, отметим, что большинство привычных бытовых электроприборов действительно спокойно функционирует при отклонениях в границах около 8%. Поэтому, скорее всего, для дома достаточно и модели с Δ=3-8%.

Где точно требуется минимально допустимая погрешность, так это для защиты медицинского, лабораторного и другого высокоточного дорогостоящего оборудования — Δ=1,5%.

Чем отличаются производители

Мы привыкли ассоциировать высокое качество производства с Европой. Казалось бы, вопрос решен — выбирай продукцию любого немецкого или французского завода и ни о чем не беспокойся. Но здесь тупик: в странах Европейского Союза как такового производства стабилизаторов фактически нет.

Если Вы спросите у какого-то жителя Западной Европы что-то о способах корректировки напряжения в домашней сети, в ответ получите лишь недоуменный взгляд.

Дело в том, что качество подачи электроэнергии там стабильно высокое. В розетках вольтаж точно такой как прописан в стандартах. Поэтому и нет никакой необходимости в дополнительной защите.
А в случае аварийной ситуации, повлекшей за собой порчу имущества, пострадавший просто получит компенсацию в установленном законом порядке.

Вот и получается: раз нет спроса, то и предложения нет. Так что выбирать приходится из двух — нет, не зол, — а вполне достойных вариантов. Это украинские производители (предпочтительнее, т.к. запчасти и материалы нередко закупают в Японии или Европе), или китайские, где ассортимент заводского производства также неплох.