Типы стабилизаторов напряжения
В данной статье хотелось бы поговорить о типах стабилизаторов напряжения для быта, которые представлены на российском рынке.По принципу действия можно выделить три основных типа стабилизаторов:
- феррорезонансные стабилизаторы напряжения-
- ступенчатые корректоры напряжения (цифровые стабилизаторы, статические стабилизаторы, электронные стабилизаторы)-
- электромеханические стабилизаторы (электродинамические стабилизаторы, сервоприводные стабилизаторы).
Феррорезонансные стабилизаторы - это один из самых старых типов стабилизаторов напряжения. В настоящее время данные аппараты применяются крайне редко из-за множества недостатков подобной схемы. В магазинах они представлены под наименованием СТС.
Достоинства данного типа:
- высокое быстродействие-
- регулирование напряжения без разрыва фазы-
- относительная простота схемы и соответственно достаточно высокая надежность-
- относительно высокая точность стабилизации (3%).
Видео: Как выбрать стабилизатор напряжения
Недостатки:
- высокая шумность-
- узкий диапазон входного напряжения (176 - 256 В)-
- искажения синусоидальности напряжения и помехи (подключение цифровой аппаратуры только с установкой фильтра помех)-
- большая масса и габариты-
- ограничение по нагрузочной способности (недопустимость работы на холостом ходу и нагрузках менее 20%, недопустимость перегрузки)-
- ограничения по cos(F) нагрузки.
Мощности от 200 ВА до 100 кВА.
Ступенчатые корректоры напряжения - это один из самых дешевых и массовых типов стабилизаторов . Схема основана на коммутации отводов автотрансформатора с помощью силовых ключей.
По типу силовых ключей стабилизаторы данного типа можно разделить на две группы: c полупроводниковыми ключами и релейными . Достоинством первых является бесшумность работы и возможность создания быстродействующих схем регулирования напряжения. К достоинством релейных ключей относится их высокая помехоустойчивость, особенно к импульсным перенапряжениям. С точки зрения ресурса, то производители современных реле гарантируют в среднем до 6 млн переключений при номинальном токе, что обеспечивает многолетнюю безаварийную работу стабилизатора.
Из множества моделей стабилизаторов на полупроводниковых ключах можно выделить два поколения по принципу управления ключами.
Видео: сервопривод стабилизатора напряжения RUCELF SDW-10000-D
В стабилизаторах первого поколения разрыв фазы при переключении обмоток в процессе регулирования составляет до 12 мс (симистор может быть закрыт только в нуле тока и во избежании короткого замыкания в обмотках трансформатора вводят задержку на включение следующей ступени).
В схемах второго поколения реализована схема с переключением в нуле тока и разрыв фазы составляет не более 1 мс.
Достоинства данного типа:
- малые габариты и вес-- относительно низкая стоимость-
- незначительные помехи и искажения синусоидальности напряжения-
- широкий диапазон входных напряжений.
Видео: Электроника шаг за шагом - Стабилизаторы напряжения (Выпуск 11)
Недостатки: - прерывание напряжения в процессе регулирования (ограничение применения для высоко-индуктивных или высоко-емкостных нагрузок типа лампы дневного света, блоки управления газовыми котлами, оборудование соляриев и т.д.)-
- дискретность регулирования (напряжение на выходе меняется "ступенчато" в пределах заданного выходного диапазона).
Мощности от 50 ВА до 150 кВА.
Электромеханические стабилизаторы - основу схемы составляет регулируемый автотрансформатор, включенный в первичную обмотку вольтодобавочного трансформатора. Вторичная обмотка включается в разрыв фазы сети.
Данная схема позволяет плавно регулировать напряжение без прерывания фазы и без искажения синусоиды.
Стабилизаторы достаточно компактны и пригодны для любого типа нагрузки.
Применяются в силовых сетях коттеджей, банков, промышленных объектов, медицинских учреждений. Некоторые модели предназначены для работы в условиях очень низкого напряжения (100 - 130 В вместо 220, где никакой другой стабилизатор не работает). Выходное напряжение 218 - 222 В. Скорость регулирования от 20 до 150 Всек.
Достоинства данных стабилизаторов:
- отсутствие электронных ключей коммутирующих рабочий ток-- высокая точность удержания выходного напряжения 220 ± 1%-
- плавное регулирование-
- отсутствие помех при работе-
- отсутствие искажений формы напряжения-
- хорошая нагрузочная способность (кратковременные перегрузки до 10 крат)-
- широчайший диапазон коррекции-
- возможность организации систем с широким рядом мощностей от 4 кВА до 2 МВА-
- самый высокий КПД (98 - 99%).
Недостатки: - большая стоимость и массогабаритные показатели относительно ступенчатых корректоров напряжения-
- ограничение по скорости регулирования.
