Категории
Поиск

Стабилизаторы напряжения

 

Типы стабилизаторов
 
В зависимости от принципа работы, стабилизаторы делятся на несколько типов:
 
 
Феррорезонантный
 
Или трансформатор постоянного напряжения, построенный на принципе феррорезонанса (магнитно-резонансный) напряжения в трансформатор-конденсаторе цепи. Эта схема обеспечивает непрерывное регулирование выходного напряжения в определенных пределах при изменении нагрузки. Устаревшие конструкции стабилизаторов, как правило, создают небольшую мощность. Эти стабилизаторы имеют ряд недостатков(узкий рабочий диапозон, работа только под нагрузкой, опасность взрыва мощных конденсаторов) и в настоящее время практически сняты с производства.
 
 
Стабилизаторы, работающие по принципу магнитного усилителя
 
  Основой для работы таких стабилизаторов приняты изменениянамагничивания сердечника трансформатора. В связи с этим достигается  высокая точность, скорость и в то же время плавное регулирование напряжения. Это единственные устройства, которые могут работать в критических условиях при температуре -45 .. +45 ° C, влажностью 98%, обладаю возможностью двойной перегрузки с отслеживанием одновременного линейного и фазного напряжения.
Минусами этих стабилизаторов является высокий уровень шума, неширокий рабочий диапазон, трехфазные модели не могут работать без всех трех фазах, критичен фазовый дисбаланс, имеют большую массу, что создает некоторые искажения с синусоиде.
 
Дискретные регуляторы
 
Обычно их называют электронными,редко “реле”. В основе этих регуляторов напряжения лежит автотрансформатор с несколькими выходами на обмотках. В зависимости от размера входного напряжения, различное число витков автотрансформатора регулируется электроинструментом (электромагнитные реле, симисторы, тиристоры), тем самым изменяя коэффициент трансформации. 
  Позитивными аспектами этой конструкции является высокая скорость стабилизации, широкий рабочий диапазон, без искажения синусоид.
 Отрицательная сторона - дискретность переключения отражается на работе световых приборов (заметное мигание света). Относительно низкая точность стабилизации.
 
Электродинамические стабилизаторы
 
В недавнем прошлом - электромеханические стабилизаторы напряжения.Основным рабочим элементом таких стабилизаторов является автотрансформатор с сервоприводом. В момент изменения напряжения на входе, электроника сообщает двигателю, и позиционирует щетку автотрансформатора в соответствующее положение. Это дает высокую точность стабилизации, плавное регулирование, синусоида не искажается. Минусы механики - низкая скорость реакции. Не смотря на то, что скорость регулирования электродинамических регуляторов существенно возросла, такие стабилизаторы желательно применять в сетях, где нет внезапных скачков напряжения.
 
 
Как выбрать стабилизатор напряжения
 
1) Трехфазный или однофазный
 
Если у вас есть одна фаза, то выбор очевиден. Если сеть трехфазная, при наличии хотя бы одного трехфазного потребителя, трехфазный стабилизатор не требуется. Если все нагрузки однофазные, можно использовать три однофазных стабилизатора. Преимуществом этого варианта является низкая стоимость и возможность пренебречь возможность трехфазного стабилизатора, а именно отключения устройства при исчезновении напряжения в одной из фаз( по любым причинам).
 
2) Как рассчитать необходимую мощность
 
Стабилизатор можно устанавливать для стабилизации напряжения как дляотдельного оборудования и для всего объекта в целом. Это зависит отконкретных требований и возможностей.
Для выбора модели стабилизатора напряжения по критерию необходимой мощности, нужно рассчитать суммарную мощность потребляемой нагрузки.
  Вы можете узнать энергопотребление конкретного устройства из инструкции. Иногда потребляемая мощность с напряжением питания и частотой указаны на обратной стороне прибора или устройства.
При расчете мощности, потребляемой устройством, так называемая полная мощность, должна быть принята во внимание. Полная мощность, это вся мощность, потребляемая прибором, она состоит из активной мощности и реактивной мощности, в зависимости от типа нагрузки, активная мощность всегда измеряется в ваттах, суммарная мощность в вольт-амперах. Устройства - потребители электроэнергии зачастую имеют как активные так и реактивные компоненты нагрузки.
 
Резистивная нагрузка
 
В этом типе нагрузки вся потребляемая энергия преобразуется в другие виды энергии(тепло, свет и т.д.) У некоторых устройств это основной компонент. Примеры - лампы накаливания, обогреватели, плиты, утюги и т.п. Если их указанная потребляемая мощность 1 кВт, то стабилизатора с полной мощностью 1 кВА достаточно для их питания.
 
Реактивные нагрузки
 
Все остальное. Они в свою очередь подразделяются на индуктивные и емкостные. К примеру, устройства содержащие электродвигатель, электроника и бытовая техника. Полная мощность в вольт-амперах и активная мощность в ваттах связанны между собой по COS j. На устройствах с реактивными компонентами, часто указаны активная мощность и COS j. Для расчета полной мощности в вольт-амперах надо активную мощность разделить на COS j. Например, если написано "600 Вт и COS J = 0,6" , то это означает, что на самом деле общая мощность, потребляемая прибором будет равна 600 / 0,6 = 1000 вольта ампер..Если COS j не указан, то для грубого расчета активную мощность можно разделить на 0,7.
 
Высокие пусковые токи
 
Каждый двигатель при запуске потребляет в несколько раз больше энергии, чем в обычном режиме. В случае нагрузки, основным  потребителем при которой является электродвигатель в устройстве(например холодильник), его мощность потребления по паспорту следует умножить хотя бы на 3, во избежании перегрузки стабилизатора в момент включения устройства.
Рекомендуется выбирать стабилизатор с запасом 20% по требуемой потребляемой мощности при нагрузке. Во-первых, вы обеспечиваете щадящий режим работы стабилизатора, тем самым увеличивая срок его службы, во-вторых, у вас будет резерв мощности при подключении нового оборудования.
 
3)Какой должна быть точность стабилизации
 
Для выбора точности стабилизации необходимо выбрать диапазон допустимых напряжений для оборудования, защищенного стабилизатором. Это обычно можно узнать из инструкции по эксплуатации или в сервис-центре. 
Приблизительные рекомендации по выбору стабилизаторов для различных типов оборудования:
 
  • Для питания сложной медицинской техники и точных измерительных приборов, желательно использовать стабилизатор напряжения с точностью до 3%.
  • Осветительные приборы (лампы, светильники, прожекторы и т.д.) должны быть  подключены через стабилизатор с точностью менее 3%. Чем выше точность стабилизации, тем меньше изменение выходного напряжения, и, соответственно, менее заметные изменения интенсивности света при резких скачках напряжения на входе.
  • Электропитание большинства бытовых приборов и оборудования могут переносить напряжением 220 ± 5-7%.

 


Cloudim - онлайн консультант для сайта бесплатно.