Разновидности стабилизаторов напряжения | информативные статьи от бастион

Основные типы стабилизаторов напряжения

• Общая классификация стабилизаторов сетевого напряжения по принципам действия
• Стабилизаторы напряжения релейного типа
• Преимущества и недостатки стабилизаторов напряжения релейного типа
• Стабилизаторы напряжения электромеханического типа
• Преимущества и недостатки стабилизаторов напряжения электромеханического типа
• Стабилизаторы напряжения симисторного или тиристорного типа
• Преимущества и недостатки стабилизаторов напряжения симисторного и тиристорного типа
• Стабилизаторы напряжения инверторного типа
• Преимущества и недостатки стабилизаторов напряжения инверторного типа
• Стабилизаторы напряжения феррорезонансного типа
• Преимущества и недостатки стабилизаторов напряжения феррорезонансного типа
• Выбор необходимого типа стабилизатора напряжения

Общая классификация стабилизаторов сетевого напряжения по принципам действия

Существует следующая классификация стабилизаторов напряжения по принципам работы:

1. ступенчатые стабилизаторы напряжения релейного типа
2. стабилизаторы напряжения электромеханического типа
3. стабилизаторы напряжения электронного (симисторного и тиристорного) типа
4. феррорезонансные стабилизаторы
5. инверторные стабилизаторы напряжения с двойным преобразованием энергии.

В настоящее время наиболее широкую популярность приобрели стабилизаторы напряжения разных видов: релейные, электромеханические и электронные. Основной механизм работы релейного стабилизатора заключается в пошаговом переключении необходимого числа обмоток трансформатора через активацию силового реле.

Стабилизаторы напряжения релейного типа

Наибольшую популярность в настоящее время получили стабилизаторы напряжения релейного типа.

Количество ступеней регулирования напряжения определяется числом установленных силовых реле. Управление коммутацией осуществляется по аналоговой или цифровой микропроцессорной технологии.

Преимущества и недостатки стабилизаторов напряжения релейного типа

К преимуществам релейных стабилизаторов напряжения можно отнести: большую скорость срабатывания устройства:

• большой диапазон допустимых входных напряжений;
• возможность работы при условии отсутствия нагрузки;
• стабилизаторы релейного типа не вносят искажений в форму графика напряжения;
• высокий уровень полезного действия;
• высокую перегрузочную способность стабилизатора;
• способность эффективной работы стабилизатора сетевого напряжения в условиях высоких реактивных токов;
• высокую надёжность работы, длительный срок эксплуатации.

К недостаткам релейных стабилизаторов напряжения можно отнести:

• ступенчатый вид сглаживания напряжения;
• наличие шумов срабатывания реле;
• генерирование электрических помех (в случае использования в конструкции стабилизатора некачественных силовых реле).

Стабилизаторы напряжения электромеханического типа

Большую популярность в настоящее время имеют и стабилизаторы напряжения электромеханического типа. Такая популярность объясняется более низкой ценой таких устройств при достаточно высокой мощности.

Принцип работы электромеханического стабилизатора напряжения основан на коммутации необходимого числа обмоток трансформатора путем механического перемещения токосъемника. Перемещение токосъемника осуществляется от сервоприводного мотора. В качестве токосъемника используются графитовые щетки или щетки со специальным напылением.

Преимущества и недостатки стабилизаторов напряжения электромеханического типа

К преимуществам электромеханических стабилизаторов напряжения можно отнести:

• высокую точность регулирования значения напряжения;
• высокую перегрузочную способность стабилизатора;
• способность эффективной работы стабилизатора сетевого напряжения в условиях высоких реактивных токов;
• большой диапазон регулирования напряжения, возможность работы с низкими и высокими входными напряжениями.

К недостаткам электромеханических стабилизаторов напряжения можно отнести:

• низкую скорость срабатывания стабилизатора;
• возможность некорректного снижения или повышения напряжения в случае быстрых изменений значения входного напряжения;
• низкая надёжность конструкции стабилизатора и маленький срок эксплуатации;
• генерирование электрических помех при перемещении подвижного контакта по обмоткам трансформатора;
• наличие искрения, невозможность использования в опасных средах;
• высокая аварийность работы стабилизатора напряжения.

Стабилизаторы напряжения симисторного или тиристорного типа

В настоящее время набирают популярность электронные стабилизаторы симисторного и тиристорного типа.

Основной принцип работы симисторных или тиристорных стабилизаторов заключается в ступенчатом переключении обмоток трансформатора посредством электронных ключей. В качестве электронных ключей могут быть использованы силовые симисторы или тиристоры.

Преимущества и недостатки стабилизаторов напряжения симисторного и тиристорного типа

К преимуществам электронных (семисторных и тиристорных) стабилизаторов сетевого напряжения можно отнести:

• высокую скорость стабилизирования напряжения;
• высокую степень защиты нагрузки от внешних электрических помех;
• большой диапазон регулирования напряжения, возможность работы с низкими и высокими входными напряжениями;
• высокую способность работы в условиях высоких реактивных токов (при качественной защите электронных ключей);
• отсутствие электрических помех при работе устройства;
• высокую надёжность устройства и длительный срок эксплуатации.

К недостаткам электронных стабилизаторов напряжения можно отнести:

• низкую способность работы в условиях высоких реактивных токов (при низкой защите электронных ключей);
• высокую стоимость изделия;
• сложность в проведении ремонтных работ.

Стабилизаторы напряжения инверторного типа

В настоящее время имеют малое распространение стабилизаторы напряжения инверторного типа. Однако технические характеристики таких устройств достаточно уникальны.

Принцип работы инверторного стабилизатора напряжения основан на двойном преобразовании энергии. Входное напряжение на первом этапе преобразуется в постоянный ток и накапливается в промежуточных ёмкостях, на втором этапе постоянный ток преобразуется в переменный со стабилизированным напряжением и стабилизированной частотой тока.

Преимущества и недостатки стабилизаторов напряжения инверторного типа

К преимуществам инверторных стабилизаторов напряжения можно отнести:

• высокую точность регулирования значения напряжения;
• высокую скорость регулирования напряжения;
• большой диапазон регулирования напряжения, возможность работы с очень низкими и высокими входными напряжениями;
• возможность стабилизирования частоты выходного сигнала;
• возможность работы без нагрузки;
• эффективное подавление любых импульсных и частотных помех;
• формирование правильного синусоидального выходного сигнала.

К недостаткам инверторных стабилизаторов напряжения можно отнести:

• низкий коэффициент полезного действия;
• высокую стоимость изделия;
• сложность в проведении ремонтных работ.

Стабилизаторы напряжения феррорезонансного типа

Стабилизаторы напряжения феррорезонансного или ферромагнитного типа были широко распространены двадцать, тридцать лет назад, в настоящее время такие устройства практически не производятся.

Основной принцип работы феррорезонансного стабилизатора напряжения основан на эффекте резонанса напряжения в электрическом контуре, состоящем из трансформатора и конденсатора.

Феррорезонансный стабилизатор напряжения включает в себя два дросселя и конденсатор. Один дроссель имеет насыщенный магнитный сердечник, а второй дроссель не имеет насыщенного сердечника. Путем подбора характеристик этих дросселей и конденсатора можно изменять соотношение входящего и выходящего напряжения. Данное устройство имеет достаточно высокую стоимость из-за использования дорогих металлоемких комплектующих.

Преимущества и недостатки стабилизаторов напряжения феррорезонансного типа

К преимуществам феррорезонансных и ферромагнитных стабилизаторов можно отнести:

• высокую скорость срабатывания, высокую скорость стабилизирования напряжения;
• длительный срок эксплуатации;
• широкий диапазон допустимого входного напряжения.

К недостаткам феррорезонансных и ферромагнитных стабилизаторов можно отнести:

• высокую металлоёмкость и высокую стоимость устройства;
• значительный уровень шумов в процессе работы устройства;
• значительные искажения в форме графика напряжения выходного сигнала;
• низкий коэффициент полезного действия стабилизатора;
• существенные потери энергии на нагрев устройства;
• недопустимость включения без полезной нагрузки;
• низкая перегрузочная способность.

Выбор необходимого типа стабилизатора напряжения

Выбор типа стабилизатора определяется следующими критериями:

• качество действующего сетевого электропитания;
• требования электрических потребителей к качеству электропитания;
• показатели надёжности стабилизаторов напряжения данного типа;
• стоимость приобретения данного оборудования;
• срок эксплуатации прибора.

Ниже приводим небольшой видеоролик об особенностях стабилизаторов напряжения различного типа.

Основные преимущества и недостатки стабилизаторов сетевого напряжения сведены в общую таблицу.

Таблица параметров работы стабилизаторов напряжения различных типов

При выборе типа стабилизатора напряжения необходимо подробно изучить параметры существующего сетевого электропитания, изучить требования подключаемых электрических приборов и оборудования, использовать лучшую комбинацию свойств стабилизаторов различных типов.

Читайте также по теме

• Причины низкого напряжения в сети
• Таблицы мощности бытовых тепловых электрических приборов
• Несколько советов по стабилизаторам

Товары из статьи

• Стабилизаторы напряжения

Какой тип стабилизатора лучше?

Выбор типа стабилизатора зависит от конкретных требований и условий эксплуатации. Рассмотрим наиболее распространенные типы стабилизаторов и их особенности:

1. Электромеханические стабилизаторы — это самый простой и надежный тип стабилизаторов напряжения. Они обеспечивают стабильное напряжение без помощи электроники, поэтому имеют длительный срок службы и низкие затраты на обслуживание. Однако они не обеспечивают очень высокую точность регулировки напряжения и имеют более ограниченный диапазон регулировки.

2. Электронные стабилизаторы — это более сложный тип стабилизаторов, который использует электронику для обеспечения стабильного напряжения. Они имеют более высокую точность регулировки и широкий диапазон регулировки, но могут быть более чувствительны к перегрузкам и имеют более высокую стоимость.

3. Силовые стабилизаторы — это тип стабилизаторов, который использует силовые трансформаторы для обеспечения стабильного напряжения. Они имеют высокую точность регулировки и высокую мощность, что позволяет использовать их для больших нагрузок. Однако они имеют большой размер и вес, что может быть проблемой при установке.

4. Инверторные стабилизаторы — это тип стабилизаторов, который использует инверторную технологию для обеспечения стабильного напряжения. Они имеют высокую точность регулировки, малый размер и вес, что позволяет использовать их в мобильных приложениях. Однако они имеют более высокую стоимость и не обеспечивают высокую мощность.

Выбор наиболее подходящего типа стабилизатора зависит от многих факторов, таких как требования к точности регулировки, мощность нагрузки, доступность питания и стоимость. Перед выбором стабилизатора следует ознакомиться с характеристиками каждого типа и выбрать тот, который наилучшим образом соответствует требованиям

Кроме того, стабилизаторы напряжения могут быть как однофазными, так и трёхфазными. Если в вашем доме установлены трёхфазные электросети, то вам необходим трёхфазный стабилизатор. Однофазный стабилизатор не будет работать в трёхфазной электросети, а использование трёхфазного стабилизатора в однофазной сети может привести к неисправностям и повреждению оборудования.

При выборе стабилизатора важно также обратить внимание на его мощность. Мощность стабилизатора должна быть достаточной для подключения всего оборудования, которое вы собираетесь защищать от перепадов напряжения.

Кроме того, стоит учитывать такие параметры, как диапазон регулировки напряжения, скорость реакции на перепады напряжения, наличие защитных функций (например, от короткого замыкания и перегрузки), уровень шума и энергопотребление.

В целом, выбор определенного типа и модели стабилизатора напряжения зависит от ваших конкретных потребностей и бюджета. Перед покупкой рекомендуется изучить характеристики нескольких моделей и производителей, сравнить их между собой и выбрать наиболее подходящую опцию.