Стабилизаторы напряжения для дома: какой лучше выбрать
Какой стабилизатор напряжения 220 В для дома будет оптимальным?
Содержание
- Типы стабилизаторов напряжения. Классификация по принципу стабилизации
- Релейные
- Сервоприводные
- Электронные
- Инверторные
- Стабилизаторы с ШИМ (широтно-импульсной модуляцией)
- Основные технические характеристики стабилизаторов напряжения
- Мощность
- Коэффициент трансформации
- Скорость срабатывания
- Точность выходного напряжения
- Диапазон изменения входного напряжения
Есть еще и сегодня люди, которые наивно полагают, что напряжение в наших розетках составляет 220 В. Так оно и есть — номинально. А на деле всё гораздо интереснее. И даже в крупных городах нередки ощутимые скачки напряжения в электросети, когда оно падает на 10-20 В. Если это происходит на короткий миг, большинству приборов это не вредит, но на существенные скачки в результате каких-либо ЧП на подстанциях бытовые приборы, компьютеры, котлы отопления и прочие устройства очень даже реагируют. И повреждения могут быть почти фатальными, если, к примеру, дело касается отопительной системы. В таких ситуациях положение спасают стабилизаторы напряжения, подключаемые к устройствам в доме.
С этим понятно: если есть желание предохранить все электроприборы от скачков напряжения в сетях, а также от коротких замыканий, покупаем стабилизатор напряжения.
Остается второй вопрос: какой стабилизатор выбрать для дома? Здесь уже стоит разобраться покрепче.
Типы стабилизаторов напряжения. Классификация по принципу стабилизации
Отталкиваясь от принципа действия, эти устройства подразделяют на 2 группы.
- Электромеханические. Таковыми являются релейные и сервоприводные;
- Электронные. К ним относят: 1) феррорезонансные, 2) симисторные, 3) импульсные.
Рассмотрим каждый из них чуть подробнее, чтобы вы могли составить свое представление и понять, какой вам лучше подходит.
Релейные
Стабилизаторы напряжения хорошего качества можно купить и отечественного производства, их оптимально используют для отопительного оборудования в доме.
Стабилизаторы релейного типа характеризуются явной простотой конструкции. В силу этого они и по цене хороши, и не страдают помехами. Изготавливаются на базе автотрансформатора, имеют секционную обмотку, плату управления. Когда меняется величина питающего напряжения, плата управления подает нужный сигнал соответствующему реле. Секция обмотки трансформатора в зависимости от ситуации включается на увеличение/уменьшение выходного напряжения. Устройство реагирует быстро — скорость срабатывания около 0,05-0,15 сек/ Этого хватает для подавляющего большинства бытовых приборов. Если рассуждать о точности стабилизации, то по релейным устройствам она составляет 5-8 %. Это значит, что на выходе разбег напряжения в границах 203-237 В. Если это критично (к примеру, в случае газового котла), лучше выбрать электронный стабилизатор – у него точность выше. У релейных стабилизаторов есть некоторые свои минусы. Некоторая задержка стабилизации, ступенчатая регуляция выходного напряжения, иногда подгорает реле, что сокращает срок его службы.
Сервоприводные
Такие стабилизаторы основаны на автотрансформаторе, в котором напряжение изменяется не ступенчато, с переключением секций обмотки, а «скользит» с помощью специфического контакта. Ролик (щетка) снабжен графитовым наконечником, он закреплен на оси серводвигателя, перемещаясь по обмоточным виткам тороидального автотрансформатора, изменяясь сигналами с платы управления, отслеживающей изменения в напряжении на входе.
Подобные приборы способны обеспечить высокую точность и плавность регулировки, но они не имеют быстродействия. Чтобы такие устройства нормально работали, диапазон скачков в сети должен быть порядка 190-250В. Надежность заметно снижается ввиду наличия подвижных элементов. Щетки и ролики, естественно, грязнятся и изнашиваются, а изношенные начинают искрить, так что их периодически надо менять. Кроме того, работающее устройство специфически шумит.
Электронные
В них нет механических частей, в силу этого они и надежны. Феррорезонансные стабилизаторы имели распространение в 60-70-х годах 20 века. Их применяли в питании ламповых телевизоров, оснащенных трансформатором. Такие устройства работают на магнитном резонансе. Они долговечны, и у них невысокая цена. Если иметь в виду недостатки, надо сказать о сильной электромагнитной помехе, могущей влиять на работу прочих устройств и искажать выходной сигнал. Феррорезонансные приборы довольно ощутимо гудят, а их работа определяется во многом частотой сети. Симисторные, так же как и тиристорные стабилизаторы принципом работы отчасти сравнимы с релейными устройствами, только переключение обмоток осуществляется электронными элементами. Полупроводниковые ключи на тиристорах или симисторах. Эти приборы долговечны и шустры. Точность стабилизации определяется количеством ступеней, большинство симисторных моделей показывают 1-2,5% (разбег на выходе 214-226В). Так что по точности они превосходит релейные устройства. Стабилизаторы сети на тиристорах недешевые, но популярность свою завоевали — благодаря устойчивости к перегрузкам и прочим характеристикам, включая, кстати, сравнительную бесшумность.
Инверторные
Получили распространение в последнее время. К инверторам относят электронные стабилизаторы, обеспечивающие двойное преобразование частоты. Преобразование переменного тока в постоянный и вновь возвращение к переменному происходит за счет особой электронной схемы, и такой график обеспечивает стабильность напряжения на выходе устройства. Инверторы компактны, бесшумны и имеют отличный КПД (до 90% и выше). Форма выходного напряжения соответствует синусоиде, инверторное устройство не вызывает электромагнитных помех.
Стабилизаторы с ШИМ (широтно-импульсной модуляцией)
Микроэлектронные компоненты (так называемые ШИМ-контроллеры) используют в схемах стабилизирующих устройств с широтно-импульсной модуляцией. У них почти молниеносное быстродействие, высокая точность, надежность. Всё здорово! Кроме высокой цены и низкого порога напряжения на входе (240-245 В).
ВАЖНО! Выбирая стабилизатор напряжения, обращайте внимание на производителя. В наши дни немало якобы «отечественных»моделей производятся в Китае. При тестировании видно, что они не выдают заявленных показателей.
Из отечественных стабилизаторов напряжения с хорошим сроком службы и надежными техническими характеристиками скажу о стабилизаторах компании «Энергия». Эти приборы популярны и имеют много положительных отзывов. Весь ассортимент «Энергии» найдете на их сайте по данной ссылке.
Стоит оценить доходчивое видео о том, как выбрать и подключить стабилизатор напряжения:
Основные технические характеристики стабилизаторов напряжения
Чтобы выбрать прибор 220В для дома, надо знать базовые характеристики устройств.
- Мощность;
- Скорость срабатывания;
- Точность напряжения (выход);
- Разброс напряжений (вход).
При выборе стабилизатора учитывают такие технические характеристики, как число фаз, возможность контроля параметров (на дисплее) и защита от перегрузок. Если подключается только один потребитель, к примеру, кондиционер, используют маломощный стабилизатор на один электронный прибор. Рассчитывая на большое количество электронного оборудования, еще и чувствительного в отношении перепадов энергии, лучше взять мощный стабилизатор.
Время автономной работы:
— 4 часа при мощности нагрузки 400 ВТ
— 6 часов при мощности нагрузки 300 ВТ
— 12 часов при мощности нагрузки 200 ВТ
— 24 часа при мощности нагрузки 100 ВТ
Видео внизу рассказывает про главный критерий выбора стабилизатора для дома:
Мощность
При подборе стабилизатора необходимо иметь в виду общую мощность всех подключаемых приборов. Чтобы в этом получше разобраться, и понять, какой стабилизатор напряжения лучше для дома, надо знать, что означают активная и реактивная нагрузки и их различие.
При активной нагрузке полученная энергия не идет в запас, а целиком поглощается, преобразуется в тепло. Нагрузку обеспечивают светильники, плиты, утюги и прочие приборы. При суммарной их мощности 4,0 кВт, достаточно стабилизатора такой же мощности + небольшой запас.
Совсем другое дело, когда речь идет о реактивной нагрузке. В цепях питания такого типа устройств предусмотрена индуктивность или ёмкость. Для примера реактивной нагрузки вспомните электродвигатель, используемый в насосах, холодильниках, различных инструментах. Определить мощность стабилизатора для питания реактивной нагрузки можно по формуле, учитывающей не только паспортные мощности, но и cosinus фи (cos ϕ), указанный в паспорте.
Пример: Если мощность перфоратора 900 Вт, а cos ϕ 0,6, мощность стабилизатора будет не менее: 900 / 0,6 = 1500 Вт
Иногда в паспорте на прибор с электродвигателем cosinus фи не указан. Тогда паспортную мощность делим на коэффициент 0,7. Нужно учитывать и пусковой ток двигателя – он иногда больше рабочего в разы. К расчётной мощности стабилизатора накидывается 20 % запаса.
Коэффициент трансформации
Для понимания, какой лучше выбрать стабилизатор напряжения для дома, надо учитывать такой параметр, как коэффициент трансформации, обозначающий отношение входного/выходного напряжения. При заниженном входном напряжении в стабилизаторе идут потери мощности. Коэффициент трансформации для напряжения 170В равен 0,74.
Пример: При нагрузке равна 3,0 кВт необходимая мощность стабилизатора составит 3,0 / 0,74 = 4,05кВт.
Скорость срабатывания
Эта характеристика дает понять, как оперативно стабилизатор реагирует на колебания входного напряжения. В этой части рулят, конечно, электронные устройства по сравнению с электромеханическими. Скорость срабатывания важна для прецизионной аппаратуры, когда небольшие колебания напряжения грозят неполадками.
Точность выходного напряжения
Она измеряется в %. Если это 6 %, нетрудно посчитать, что прибор обеспечит выходное напряжение в диапазоне 207–233 В.
На деле почти вся бытовая техника благополучно работает и при более серьезных отклонениях, так что в обычной жизни в отсутствие чувствительной электроники вполне подходят устрйоства с точностью до 8–9 %.
Диапазон изменения входного напряжения
Существенная характеристика – допустимость диапазона изменения входного напряжения. Сегодняшние стабилизаторы способны вполне обеспечивать работоспособность подключаемых устройств при изменениях напряжения в сети от 190 до 240 вольт. Есть модели, оснащенные электронными предохранителями, отключающими устройство в случае критических ситуаций входного напряжения. Так обеспечивается сохранность стабилизатора и его нагрузка.
Как правильно выбрать стабилизатор напряжения для дома, квартиры или офиса, более подробно расскажем в видео: