Стабилизаторы напряжения

для 36 ступенчатого первый каскад - 6 симисторов, второй -6 симисторов 6х6=36;

для 64 ступенчатых первый каскад - 8 симисторов, второй - 8симисторов 8х8=64.

*практические примеры  реализации разновидностей представлены  на страницемодификации стабилизаторов напряжения

Примечательно, что оба  каскада используют один и тот  же трансформатор. Действительно, зачем  ставить второй, если все можно  сделать на одном.

Скорость такого стабилизатора  может быть немного снижена (время  реагирования 20 миллисекунд). Но для  бытовой техники такой порядок  цифр все равно не имеет значение. Регулировка происходит практически мгновенно.

Кроме переключения симисторов на процессор возложены еще и  дополнительные задачи: контроль за исправностью модулей, мониторинг и отображение  процессов, тестирование схем. 

 

Электронным стабилизаторам не требуется сервисное обслуживание (осуществляется только чистка вентиляторов каждые 5 лет). Срок службы электронных  стабилизаторов намного превышает  подобные показатели электромеханических  приборов.

Основные недостатки:

- более высокая цена, чем  у электромеханических стабилизаторов

Основные преимущества:

- высокое быстродействие 
- отсутствие шума при работе (кроме шума вентилятора, как у компьютера) 
- высокая надежность (используется только электроника) 
- широкий диапазон входных напряжений (от 100 до 300В) при сохранении мощности во всем  рабочем диапазоне входного напряжения 
- наличие перегрузочных способностей (допускаются 4-х кратные перегрузки в течение 10сек.), что   позволяет не предусматривать запас  мощности при покупке оборудования ( при наличие в нагрузке холодильников, насосов и другого оборудования, имеющего электродвигатели)

Электронные стабилизаторы  напряжения, исходя из принципа их работы, могут использоваться для комплексной  нагрузки (отдельный коттедж, цех, комплекс оборудования).

1.4 Количество фаз (однофазные и трехфазные стабилизаторы напряжения)

Однофазные стабилизаторы  напряжения 
Однофазный стабилизатор обеспечивает надежную защиту оборудования, обладающего чувствительностью к перепадам сети. Исходя из мощности устройства, его можно использовать не только для надежной работы отдельных приборов, но и обеспечить стабильным напряжением квартиры, загородные дома, объекты промышленности. 
 
Основные параметры 
В качестве основных характеристик однофазных стабилизаторов можно выделить: 
• качественную автоматическую регулировку выходного напряжения (при скачках в сети выходное напряжение меняется плавно, а не ступенчато); 
• высокие характеристики перегрузочной способности (стабилизатор способен выдерживать ток, по силе превосходящий номинал); 
• высокую точность;  
• автоматическое отключение при максимальном отклонении напряжении, после стабилизации которого, подключение производится автоматически; 
• защиту от скачков напряжения при возникновении коротких замыканий. 
 
Выбор параметров однофазного стабилизатора 
Стабилизаторы однофазного типа используются для обеспечения безопасности электроприборов жилых помещений и отдельных приборов на предприятиях, где не используются асинхронные двигатели. Как правило, в таких помещениях присутствуют люди, поэтому основной характеристикой однофазного стабилизатора является его полная бесшумность. 
Мощность стабилизаторов данного типа варьируется от 100 до 100 000 Вт, тогда как масса устройства может достигать 500 килограмм. В зависимости от модели устройства допускается эксплуатация при температуре от +5 до +40оС при влажности до 90%. Некоторые модели однофазных стабилизаторов могут использоваться даже в трехфазных сетях. 
Стабилизаторы классифицируются по типам в зависимости от принципа работы и бывают импульсными, автоматическими, релейными, электронными, компенсационными, регулируемыми, электромеханическими. У каждого типа есть свои недостатки и преимущества, поэтому при выборе рекомендуется проконсультироваться со специалистом.

 

Трехфазные стабилизаторы 
Трехфазные стабилизаторы служат для защиты оборудования от скачков в сети и обеспечения стабильного напряжения. Правильно подобранный стабилизатор обеспечивает работоспособность приборов, экономя потребление энергии. Именно поэтому их наличие является необходимым для любого предприятия или квартир, где есть оборудование, для работы которого необходимо напряжение 380 В. 
 
Основные параметры 
• регулировка по каждой фазе независимо друг от друга; 
• устойчивость к пусковым токам; 
• регулировка до среднефазного напряжения на выходе. 
 
Основные характеристики 
Трехфазные стабилизаторы обладают следующими характеристиками: 
• качественная автоматическая регулировка напряжения на выходе; 
• автоматическое отключение устройства при максимальных отклонениях напряжения сети, при восстановлении – автоматическое подключение; 
• устойчивость к перегрузке; 
• защита от скачков напряжения при возникновении коротких замыканий 
• независимость каждой фазы при отключении одной из них.

 

При однофазной сети (220В) возможно использование только однофазного стабилизатора напряжения, при эксплуатации в трехфазной сети (380В) трехфазного потребителя выбор стабилизатора также очевиден. При наличии однофазных потребителей в трехфазной сети возникает вопрос: купить трехфазный стабилизатор или несколько однофазных. Защита всех приборов осуществляется при подключении трехфазного стабилизатора: освещение, розеточная (силовая) группа, дополнительная розеточная группа разделяются, но зависят от работы одного прибора. При защите всего дома (офиса) вариант комбинации однофазных стабилизаторов имеет ряд преимуществ перед одним трехфазным стабилизатором: изолированная защита каждой фазы, точное распределение нагрузки, повышенные показатели надежности. К минусам можно отнести увеличение габаритов системы, меньший комфорт эксплуатации, повышенные финансовые затраты. Также возможен эконом-вариант – защита одной из фаз (выделение группы приборов, наиболее чувствительных к перепадам напряжения).

 

1.5 Мощность стабилизатора напряжения

Для выбора стабилизатора  по этому параметру вам необходимо рассчитать суммарную мощность потребителей, которые будут обслуживаться стабилизатором. При этом важно учитывать не номинальную мощность электроприбора, а его полную мощность. Этот показатель состоит из активной мощности (указывается в ваттах Вт) и реактивной мощности (указывается в вольт-амперах реактивных ВАР). Полная мощность (измеряется в вольт-амперах ВА) рассчитывается как отношение активной мощности к cos(Fi), который указывается в паспортных данных аппаратуры. Большинство электроприборов характеризуются наличием обеих составляющих нагрузки.

Активной нагрузке соответствует  преобразование всей потребляемой энергии  в тепло. Для обогревателей, электроплит, утюгов, ламп накаливания этот тип  нагрузки является основным, при этом мощность стабилизатора должна соответствовать  номинальной мощности прибора.

Реактивным типом нагрузки характеризуются приборы, в которых  используются электродвигатели, компрессоры, насосы. К таким потребителям энергии относятся холодильники, стиральные машины, пылесосы и т.д. Эти приборы характеризуются наличием такого параметра, как пусковые токи, которые превышают номинальную мощность прибора в 3-7 раз. Соответственно, мощность стабилизатора должна отвечать пиковым характеристикам мощности потребителя.

Стабилизатор напряжения должен иметь определенный резерв мощности, который позволит вам в будущем  установить новую технику. Стоит  также учесть, что оптимальными условиями эксплуатации для стабилизатора считаются те, при которых запас мощности прибора составляет 20-30 % от суммарной мощности всех потребителей. Предварительно рассчитать суммарную мощность потребителей энергии и выбрать необходимую модель стабилизатора вам поможет Калькулятор расчета мощности.

 

1.6. Точность стабилизации. Быстродействие

Необходимая точность стабилизации определяется исходя из технических  характеристик вашей аппаратуры. Сведения о точных параметрах электропитания вашей техники вы можете найти  в инструкции или у производителя. Стоит отметить, что рабочее напряжение для бытовой электросети контролируется ГОСТ РФ 13109-97 и составляет 220 ± 10%. Большинство  бытовых электроприборов (телевизоры, холодильники, аудиотехника, стиральные машины) рассчитаны на эксплуатацию в  пределах 220 ± 5-7% и большей точности стабилизации не требуют.

Осветительные приборы, медицинское  оборудование, ряд спортивных тренажеров, лабораторная аппаратура, некоторые  бытовые приборы требуют большей  степени точности (220 ± 3%).

Точность стабилизации существенно  влияет на стоимость стабилизатора напряжения.

Также при выборе модели стабилизатора стоит обратить внимание на такой показатель, как быстродействие. Этот показатель определяет время реагирования прибора на изменение входного напряжения, т.е. насколько быстро он может включить защиту вашей техники. Наиболее высокие  показатели быстродействия характерны для электронных стабилизаторов, низкие – для электромеханических.

1.7 Дополнительные опции

Многие модели стабилизаторов напряжения обладают дополнительными  опциями, необходимыми для конкретного  потребителя:

• самостоятельная настройка параметров работы стабилизатора;
• особая индикация работы стабилизатора (ЖК-дисплей, звуковое оповещение);
• управление работой стабилизатора через персональный компьютер (в т.ч. удаленное);
• режим самодиагностики стабилизатора;
• фильтры устранения импульсных помех;
• усиленная защита стабилизатора (от скачков напряжения, перегрузок по мощности, короткого замыкания, аварийно высокого напряжения на входе, от перегрева силовых узлов).

 

Заключение 

В заключении необходимо отметить, что проблемы с некачественным напряжением могут возникать и по совершенно неожиданным причинам, например, неправильное соединение различных типов проводки (алюминий-медь), некачественная электропроводка, плохое качество контактов и другое.

При неправильной электропроводке  внутри объекта (дома, офиса и т.д.) возникает взаимное влияние подключенных электроприборов различного класса друг на друга. Например, стабилизатор напряжения выдает заявленное стабилизированное  напряжение, а глубинный насос (кондиционер, станок, электросварка и т.д.) вызывают сильное возмущение стабилизированного напряжения, и чувствительные к питающему  напряжению электроприборы перестают  получать «чистое» питание. Для исключения таких случаев наши специалисты  проведут анализ ситуации и предложат  пути решения.

Так же следует понимать, что при наличии большого количества различных по своим характеристикам  электроприборов достаточно сложно определить, какой диапазон выходного  напряжения стабилизатора напряжения будет наиболее оптимальным. В данном случае подход к выбору стабилизатора  напряжения более сложен.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы

1. Вересов Г.П. Электропитание бытовой радиоэлектронной аппаратуры. — М.: Радио и связь, 1983.
2. Костиков В.Г. Парфенов Е.М. Шахнов В.А. Источники электропитания электронных средств. Схемотехника и конструирование: Учебник для ВУЗов. — 2. — М.: Горячая линия — Телеком, 2001.