Как выбрать стабилизатор напряжения

Все стабилизаторы напряжения, представленные у нас на сайте, даже произведенные в Китае, могут служить долго и хорошо, если стабилизатор выбран правильно и соответствует своей задаче.

1-й критерий по которому необходимо выбирать стабилизатор напряжения - минимальное и максимальное напряжение. Рабочий диапазон стабилизатора должен быть шире минимального и максимального напряжения в Вашей сети. Причем нижний предел работы стабилизатора должен быть значительно ниже минимального напряжения у Вас в сети, т.к. для того, чтобы поднять напряжение, стабилизатор дополнительно нагружает сеть, следовательно напряжение в сети просядет еще больше.  Тоесть, если без стабилизатора напряжение в сети 150В, при использовании стабилизатора напряжения, напряжение может опуститься до 130В и ниже. При этом стабилизатор не должен отключаться. Напряжение защитного отключения на нашем сайте указано в параметре "Предельный диапазон".

2-й критерий - характер колебаний напряжения. Если напряжение в сети более менее стабильно и время от времени изменяется на 10-20В, можно использовать сервоприводный или симисторные стабилизаторы напряжения. Ресурс данных аппаратов не зависит от частоты колебаний в сети. 

3-й критерий - частота использования стабилизатора. Если стабилизатор будет эксплуатироваться под нагрузкой время от времени для отдельных приборов и мощность нагрузки зачастую значительно меньше мощности стабилизатора (например, на даче), можно использовать релейный стабилизатор напряжения (т. к. его ресурс сильно зависит от процента загруженности и частоты колебаний в сети). Если нагрузка на стабилизатор часто будет составлять более 50% мощности, необходимо использовать сервоприводный или симисторный стабилизатор напряжения. Ресурс данных аппаратов не зависит от нагрузки. 

4-критерий - характер подключаемой нагрузки. Этот критерий в большей степени касается электродвигателей, т.к в момент запуска двигатели могуть потреблять 3 раза больше, а холодильники в 5-8 раз больше номинальной мощности.  Если Вы собираетесь подключить к стабилизатору напряжения двигатель, имеющий большие пусковые токи, необходимо использовать стабилизатор с быстрой реакцией на изменения напряжения (релейный, а лучше симисторный), т.к. при пуске, напряжения будет проседать и может опускаться ниже предельного диапазона стабилизатора, что может вызвать его отключение или, вследствии медленной реакции стабилизатора напряжения, двигатель может на запуститься. Также нужно учесть, что если двигатель запускается часто, релейный стабилизатор в таком режиме работы долго не проживет. 

И в завершение хотелось бы отметить, что выходная точность работы стабилизаторов напряжения (от 10 до 1%) удовлетворяет большую часть техники. Но, чем чаще происходит изменение напряжения в сети и чем больше амплитуда этих колебаний, тем точнее должен быть стабилизатор, чтобы в процессе его работы напряжение меньше отклонялось от допустимых норм. Также точность стабилизатора сильно влияет на мерцание ламп накаливания: чем точнее стабилизатор - тем меньше заметна его работа на осещении

Стабилизаторы напряжения относятся к сложному электротехническому оборудованию. Основная функция этих приборов - стабилизация напряжения при нарушении стабильности в сети и преобразования его в максимально приближенное к 220 В.


Модельный ряд стабилизаторов напряжения для дома настолько широк, что даже людям с техническим образованием на изучение этого оборудования необходимо потратить несколько ночей. Так как же можно упростить этот процесс и без помощи назойливых специалистов подобрать себе такую модель, которая необходимо именно в Вашем случае?


1. Первое и самое важное - необходимо определится с типом стабилизатора напряжения, который подойдет в вашем случае.


Современные стабилизаторы напряжения для дома разделяются на 3 типа:


1. Релейные – самые дешевые, самые быстрые. Проблемы с точностью стабилизации и механическим. износом


2. Сервоприводные – плавная стабилизация, точность выходного напряжения. Низкая скорость реакции


3. Симисторные (электронные) – долговечные, точные, быстрые, бесшумные. Высокая стоимость


Релейные стабилизаторы напряжения в основе имеют автотрансформатор с выводами. При изменении напряжения в сети с помощью электромагнитных реле происходит коммутация числа витков трансформатора. За счет резкого переключения реле стабилизаторы имеют хорошую скорость реакции (2-10 мс). Стабилизаторы релейного типа имеют достаточно широкий диапазон входных напряжений. Основным минусом стабилизатора такого типа является точность выходного напряжения, оно может достигать +/- 25 В. Также эти приборы имеют быстрый механический износ (реле со временем слипаются и перегорают). Релейники, предлагаемые на рынке Украины, могут создавать помехи в сети. Если учесть все вышесказанное, можно сделать вывод, что стабилизаторы напряжения для дома релейного типа не подойдут для защиты оборудования, требующего очень точной стабилизации (медицинское оборудование, телекоммуникации и т.д.). Также не рекомендуем применять их для стабилизации электроприборов со встроенными электромоторами – холодильники, кондиционеры, насосы и т.д. (хотя это касается только самых дешевых моделей). Стабилизаторы релейного типа подходят для домашнего оборудования, которое не требует особо качественного напряжения.


Сервоприводные стабилизаторы напряжения. Главным рабочим элементом таких стабилизаторов является так называемый ЛАТР с сервоприводом. В момент изменения напряжения на входе электроника даёт команду электродвигателю, и тот в свою очередь позиционирует щётку ЛАТРа в соответствующее положение. Этим достигается высокая точность стабилизации, плавность регулировки, не искажается синус. Отрицательная сторона механики – низкое быстродействие (порядка 1-2 сек). Подобные стабилизаторы не рекомендуется применять в сетях с резкими скачками напряжения. Их применение очень приветствуется в сетях с постоянно пониженным/повышенным напряжением.

Симисторные стабилизаторы напряжения (электронные) . По этому принципу изготавливается большая часть качественных украинских стабилизаторов. Основой этих стабилизаторов напряжения является автотрансформатор с несколькими выводами на обмотках. В зависимости от величины входного напряжения при помощи силовых ключей (симисторы или тиристоры) коммутируется различное число витков трансформатора, таким образом меняется коэффициент трансформации. Положительными сторонами такой конструкции является очень высокое быстродействие, широкий диапазон стабилизации, отсутствие искажения синусоиды, отсутствие механически двигающихся частей делает оборудование долговечным. Минусы – ступенчатость переключения отражается на работе световых приборов (заметно некоторое моргание света). При повышении точности стабилизатора и увеличении количества ступеней регулирования напряжения эти недостатки исчезают. Это самый дорогой стабилизатор, цена которого вполне себя оправдывает. 

2. Подсчитать суммарную мощность приборов, которые вы собрались стабилизировать.


Этот пункт расписывать не стоит, просто необходимо найти старые коробки от ваших электроприборов и посмотреть там технические характеристики. Если же таких нету, можно в интернете ввести название модели электроприбора и посмотреть технические характеристики там. Чем точнее вы подсчитаете суммарную мощность электроприборов, тем больше денег вы сможете сэкономить на покупке.


3.  Вычислить мощность стабилизатора в киловаттах (кВт) при падении нагрузки в вашей сети.


Допустим, что у вас напряжение в сети падает до 150 В и вам нужен стабилизатор на 5 кВт. Вместе с падением напряжения уменьшается мощность, которую можно подключать к стабилизатору. Чтобы узнать мощность стабилизатора (в Киловаттах - кВт) при падении напряжения до 150 В (в нашем случае) есть специальная таблица падения мощности в зависимости от напряжения в сети. Из этой таблицы видно, что коэффициент мощности при падении напряжения до 150 В = 0,65. Теперь вам нужно вашу нагрузку, в данном случае 5 кВт, умножить на 0,65: 
5 * 0,65 = 3,25 кВт
Это мощность 5 киловаттного  стабилизатора при падении напряжении в сети до 150 В. Следовательно, для того чтобы на выходе получить мощность 5 кВт, стабилизатор нужно выбирать с запасом мощности, т.е. 5 / 0,65 = 7,7 кВт.


4. Вычислить мощность стабилизатора в киловольт-амперах (кВА)


При подсчете мощности, потребляемой устройством, следует учитывать так называемую полную мощность. Полная мощность - это вся мощность, потребляемая электроприбором, она состоит из активной мощности и реактивной мощности, в зависимости от типа нагрузки. Активная мощность всегда указывается в ваттах (Вт), полная - в вольт-амперах (ВА). Устройства - потребители электроэнергии зачастую имеют как активную, так и реактивную составляющие нагрузки.


Активная нагрузка. У этого вида нагрузки вся потребляемая электроэнергия преобразуется в другие виды энергии (тепловую, световую и т. п.). У некоторых устройств данная составляющая является основной. Примеры - лампы накаливания, обогреватели, электроплиты, утюги и т. п. Если их указанная потребляемая мощность составляет 1 кВт, для их питания достаточно стабилизатора мощностью 1кВА.


Реактивные нагрузки - все остальные. Они, в свою очередь, подразделяются на индуктивные и емкостные. Пример - устройства, содержащие электродвигатель, электронная, бытовая техника. Полная мощность в вольт-амперах и активная мощность в ваттах связаны между собой коэффициентом COS(Fi). На приборах, имеющих реактивную составляющую нагрузки, часто указывают их активную потребляемую мощность в ваттах и COS(Fi). Чтобы подсчитать полную мощность в ВА, нужно активную мощность в Вт разделить на COS(Fi). Например: если на дрели написано 600 Вт и COS(Fi)=0,6, это означает, что на самом деле потребляемая инструментом полная мощность будет равна 600/0,6=1000 ВА. Если COS(Fi) не указан, для грубого расчета активную мощность можно разделить на 0,8.

Из вышесказанного можно сделать вывод, что при переводе кВт в кВА нужно учитывать коэффициент мощности, который свойственный электроприборам с электродвигателем. Его можно найти в инструкции электроприбора. Если же коэффициент не значится, можно воспользоваться среднестатистическим значением 0,8.


Пример:


Продолжим наше с Вами вычисление. Мы уже нашли мощность стабилизатора для стабилизации нагрузки в 5 кВт, при падении нагрузки в вашей сети до 150 В. Она составляет 7,7 кВт. Припустим что вы потеряли инструкцию от электроприбора. Для перевода кВт в кВА пользуемся среднестатистическим значением 0,8:


7.7 / 0,8 = 9,6


Итак: Для потребителей вашей сети, с низким падением напряжения до 150 В, понадобится стабилизатор с полной мощностью в 9,6 кВА.


5. Важно!


Мы разглядели пример, в котором у нас отсутствовало оборудование с пусковыми токами, мощность которых при запуске повышается в разы. Если у вас прибор с электромотором, который при запуске потребляет большое количество энергии (холодильник, кондиционер, бетономешалка, циркулярная пила, насос и др.), ему свойственно такое явление как пусковые токи. Пусковые токи должны значится в инструкции электроприбора. Если же вы по каким-то причинам не можете узнать какие пусковые токи у вашего прибора, вы можете воспользоваться среднестатистическим значением. Это значение равно мощности электроприбора умноженное на три:


Насос на 1,7 кВт


Мощность насоса при запуске = 1,7 * 3 =  5,1 кВт


Если у вас несколько таких электроприборов, нужно учесть, будут ли они запускаться одновременно? Если все правильно рассчитать, вы по-настоящему сэкономите


6. Диапазон и точность стабилизации


Вы должны определиться с диапазоном входных напряжений, которые свойственны вашей сети. Если у вас напряжение падает до 150 В, стабилизатор, в свою очередь, должен иметь соответствующий допустимый диапазон входного напряжения.
Что касается точности стабилизации, то этот показатель важен при стабилизации дорогого оборудования, требующего качественного напряжения.


7. Количество фаз


Здесь, понятно, что для однофазной сети нужен однофазный стабилизатор, для трехфазной – трехфазный. Зачастую дешевле будет приобрести три однофазных стабилизатора напряжения, нежели один трехфазный, поэтому нужно на всякий случай сравнять стоимость трехфазного стабилизатора с тремя однофазными
 

Выбираем стабилизатор напряжения.



Ознакомьтесь и убедитесь!

Виды стабилизаторов

Превосходство

Недостатки

Релейный стабилизатор напряжения

- Большой запас по пусковым токам

- Низкое быстродействие

- Невысокая надёжность (возможно зависание или обгорание контактов реле)

- Возможность создания дополнительных помех в сети

Электромеханический стабилизатор напряжения

- Низкая цена

- Высокая точность выходного напряжения

- Очень низкое быстродействие (в районе 2 с , может привести к выходу из строя бытовую технику и т.д.)

- Наличие механических частей в конструкции, следовательно, невысокая надёжность

Феррорезонансный стабилизатор напряжения

- Высокая точность выходного напряжения

- Большой запас по пусковым токам

- Невысокое быстродействие (в районе 0,5 - 1 с.)

- Очень узкий входной диапазон (200-240В)

- Невозможность работы без нагрузки

Симисторный (электронный) стабилизатор напряжения

- Высокое быстродействие (10 -20 мс)

- Практически непрерывный мониторинг (с частотой 50 Hz) входного и выходного напряжения

- Широкий диапазон входного напряжения (80 - 290 В)

- Высокая точность выходного напряжения (1 ± 4% от 220 В)

- Отсутствие движущихся частей в конструкции

- Соотношение цены качества

- У некоторых производителей искажение синусоиды

        Расчет мощности стабилизатора напряжения.

 

 В таблице приведена приблизительная мощность электроприборов, эти данные помогут определить суммарную мощность всех потребителей  

 

Бытовые электроприборы

Мощность, Вт

Электроинструмент

Мощность, Вт

фен

450-2000

дрель

400-800

утюг

500-2000

перфоратор

600-1400

электроплита

1100-6000

электроточило

300-1100

тостер

600-1500

дисковая пила

750-1600

кофеварка

800-1500

электрорубанок

400-1000

обогреватель

1000-2400

электролобзик

250-700

гриль

1200-2000

шлифовальная машина

650-2200

пылесос

400-2000

Электроприборы

радио

50-250

компрессор

750-2800

телевизор

100-400

водяной насос

500-900

холодильник

150-600

циркулярная пила

1800-2100

духовка

1000-2000

кондиционер

1000-3000

СВЧ-печь

1500-2000

электромоторы

550-3000

компьютер

400-750

вентиляторы

750-1700

электрочайник

1000-2000

насос высокого давления

2000-2900

электролампы

20-250

сварочный агрегат

1500-3000

бойлер

1200-1500

сенокосилка

750-2500


 

   Примечания:

  - электромоторам в момент запуска требуется более высокая мощность, затем во время работы их мощность равна номинальной.

  -мощность стабилизатора при использовании асинхронных электродвигателей, компрессоров, насосов должна превышать в 3-4 раза мощность потребителей.


   Пример расчета мощности стабилизатора: 


   Допустим, что  в стационарном режиме работают:  телевизор (400 Вт), холодильник (600 Вт), кондиционер (1000 Вт), радио (100 Вт), электрические лампы (200 Вт).
Подсчитаем суммарную мощность: 400+600+1000+100+200 = 2300 (Вт).
Одновременно со стационарными электроприборами могут работать  электрочайник (1000 Вт), утюг (1000 Вт), пылесос (800 Вт). Тогда общая нагрузка возрастает на 800-2800 Вт.
Итоговая максимальная суммарная мощность равна 2300+2800 = 5100 (Вт).
Умножаем полученную сумму на коэффициент, учитывающий изменение напряжения в сети.

 

Значение коэффициента приведены в таблице.

 

Напряжение

 

130

 

150

 

170

 

210

 

220

 

230

 

250

 

270

Коэффициент

 

1,77

 

1,55

 

1,35

 

1,10

 

1,05

 

1,10

 

1,35

 

1,55 

 

   Допустим, что напряжение в сети равно 170 В, значит  значение коэффициента при этом напряжении равно 1,35.

   В результате получаем:  5100х1,35 = 6885 (Вт). Таким образом, Вам требуется  стабилизатор мощностью не менее 7 кВт.

   Важное замечание: стабилизаторы напряжения не защищают от  полного пропадания напряжения в электросети.

                                 Выбираем стабилизатор напряжения.

 

  Одной из главных характеристик стабилизаторов напряжения является мощность подключаемой нагрузки, которая и служит основным критерием выбора той или иной модели стабилизатора. Выбирая стабилизатор напряжения необходимо помнить, что его мощность должна быть такой же или чуть превышать мощность того прибора, для которого он приобретается. Если требуется защита нескольких приборов, то нужно знать мощность каждого из них и соответственно подбирать стабилизатор. Можно, конечно, не утруждаясь расчетами, купить стабилизатор максимальной мощности, но такие стабилизаторы стоят дорого, и брать стабилизатор, мощность которого используется процентов на  15-20%, вряд ли имеет смысл.  Другой важный момент, о котором необходимо помнить: в приборах с асинхронными двигателями, в частности, в холодильниках, насосах  пусковые токи в несколько раз превышают токи номинальные, поэтому для них стабилизатор нужно выбирать с двух—трехкратным запасом по мощности.

 

  Для решения проблемы одновременной защиты большого количества электроприборов, например, в офисе, необходимо учитывать следующие факторы: 


  - тип разводки питающего напряжения в здании, то есть возможности подключения в уже имеющуюся электроразводку одного общего однофазного или трёхфазного стабилизатора напряжения или нескольких отдельных стабилизаторов

  - ставить один большой стабилизатор или несколько отдельных, при том, что стоимость одного мощного стабилизатора будет меньше, но суммарная надежность нескольких стабилизаторов и эффективность индивидуальной защиты выше.

   Надежный и качественный стабилизатор стоит дорого. Такая покупка абсолютно оправданна, если:

   - напряжение очень низкое и бытовые приборы без стабилизатора не работают (например, в сельской местности)

   - если стоимость электроприборов приборов в 3-5.., 10 раз выше стоимости стабилизатора.

   Для того чтобы окончательно определиться с выбором стабилизатора напряжения рассмотрим следующие пункты:

   Какой выбрать тип стабилизатора: однофазный или трехфазный? Для однофазной сети (220В) вопрос решается однозначно. Если же сеть трехфазная (380В), то возможны варианты:

   - если в трехфазной сети имеется хотя бы один трехфазный потребитель, то необходимо ставить  трехфазный стабилизатор напряжения. Три однофазных стабилизатора рекомендуется ставить в том случае, если все потребители однофазные, и стоить это будет дешевле. Другой аргумент в пользу однофазных стабилизаторов: в трехфазном стабилизаторе при исчезновении напряжения на одной из фаз произойдет отключение всего устройства.

   - если требуется защита какого-то определенного потребителя, то одного стабилизатора соответствующей мощности будет достаточно. Если требуется обезопасить максимальное количество электроприборов, установка для каждого прибора своего отдельного стабилизатора обойдется достаточно дорого, и это будет не очень удобно. В такой ситуации рекомендуется установка одного общего стабилизатора напряжения на все потребители или можно выделить определенную группу электроприборов, которые наиболее чувствительны к перепадам напряжения.

 

              16 причин, чтобы выбрать современный стабилизатор.

 

   1. Стабилизатор определяет реальное среднеквадратичное напряжение  True RMS, что позволяет даже при искаженной форме синусоидального напряжения поддерживать выходное напряжение с заданной точностью и соответственно максимально оперативно реагировать на аварии.

   2. У стабилизатора имеется полная защита цепей управления и силовой части:

    - аппаратная защита от перегруза и токов КЗ (автоматический выключатель)

  - защита от постоянной составляющей на выходном напряжении предотвращает подачу несинусоидального напряжения в нагрузку

    - электронная защита от тока короткого замыкания с быстродействием 20мс

  - защита от перегруза по току нагрузки (времятоковая защита) позволяет использовать стабилизатор на предельных нагрузках

  - защита от потери сигнала цепей синхронизации с сетью позволяет исключить ошибочные измерения и переключения по отпайкам автотрансформатора  

  - программная и аппаратная защита от перенапряжения по входу и по выходу. Двойная защита позволяет по-максимуму повысить надежность функционирования электрооборудования, запитанного от стабилизатора

  - защита от импульсных просадок напряжения предусмотрена 10-ти секундная задержка на подачу напряжения)

  - защита от перегорания предохранителя. Если перегорел предохранитель или силовой ключ, то стабилизатор блокирует подачу напряжения в нагрузку

  - защита при выходе из строя датчиков температуры (в аварийной ситуации принудительно включается вентилятор)

  - защита от перегрева силовых ключей и автотрансформатора. Стабилизатор постоянно отслеживает  температуру силовых элементов и, в зависимости от степени их нагрева, регулирует частоту вращения вентилятора принудительного охлаждения

  - фирменная разработка: блок контроля ошибок логики работы программного обеспечения, исключающий некорректную работу цепей управления и измерения

  - защита от зависания программного обеспечения, что исключает опасения по поводу надежности микропроцессорного управления устройством

   3. Силовая часть, включая автотрансформатор, имеет 20% запас по мощности, при этом цепи управления гальванически развязаны от силовой части, что позволяет исключить выход из строя микропроцессорной платы управления, а также повышает ее устойчивость к помехам.

   4. Использование силовых ключей позволяет обеспечить как минимум 2-х кратный запас по перегрузочной способности.

   5. Высокоточный датчик Холла, используемый для измерения тока, походящего через стабилизатор, исключает выход из строя силовой части при возможном  перегрузе силовых элементов стабилизатора.

   6. Сердечник автотрансформатора имеет двойную пропитку специальным лаком, что обеспечивает бесшумную работу трансформатора.

   7. Дисплей показывает пользователю полную информацию о состоянии основных узлов и о процессе стабилизации напряжения, в частности уровень загрузки стабилизатора в процентах и графическая шкала наглядно показывают  возможности подключения дополнительных электроприборов без риска перегруза стабилизатора.

   8. Регистратор аварий предоставляет пользователю информацию в полном объеме на русском языке, при этом все аварийные ситуации и режимы фиксируются и автоматически сохраняются с привязкой ко времени и наработкой устройства в часах

   9. Диапазон питающего сетевого напряжения блока питания собственных нужд стабилизатора (микропроцессорная плата, плата выходных каскадов) составляет 20-300В, что обеспечивает корректную работу стабилизатора даже при очень низких напряжениях сети.  Основная проблема низкого напряжения – это недостаток тока управления силовыми ключами, что является причиной  резких колебаний уровня выходного стабилизированного напряжения, а это абсолютно недопустимо. В стабилизаторах напряжения "CONSTANTA данная задача успешно  решена.

   10.  Блок питания собственных нужд стабилизатора нечувствителен к коротким замыканиям собственной нагрузки, что позволяет обеспечить нормальную работоспособность без выхода из строя, увеличивая тем самым надежность работы стабилизатора.

   11. В цепи каждого силового ключа имеются предохранители, исключающие  аварийный ток в отпайках автотрансформатора и "выгорание" обмоток, при этом автотрансформатор может быть отремонтирован даже при самых тяжелых неисправностях.

   12. Возможность коррекции уровня выходного напряжения и уставки тока короткого замыкания обеспечивают индивидуальную настройку стабилизатора под определенную задачу.

   13. Использование  независимых расцепителей и автоматических выключателей исключает осечки при срабатывании аппаратной защиты от перенапряжений и токов короткого замыкания.

   14. Используемые вентиляторы принудительного охлаждения имеют хорошую производительность и большой ресурс.  Управление вентилятором происходит при помощи  широтно-импульсной модуляции, что дает возможность  корректировки частоты вращения в зависимости от загрузки стабилизатора по току. Таким образом обеспечивается  щадящий режим работы вентилятора и минимальный шум.

   15. Стабилизаторы обеспечены защитой от импульсных перенапряжений в собственных измерительных цепях, что существенно уменьшает вероятность выхода из строя при наводках от молнии и т.д.

   16. Стабилизаторы не нуждаются в сервисном обслуживании, так как в них нет трущихся механических узлов (сервоприводов, угольных щеток), которым необходима периодическая профилактика или замена.



Comments