Стабилизаторы напряжения – какой выбрать для дома и дачи

Но существует ряд ограничений, которые не дают в полной мере использовать функционал изделий:

• Невозможность работы при температуре ниже нуля. Это связано с риском КЗ при появлении влаги на внутренних элементах.
• Малый диапазон U на входе — от 150 до 260 В.
• Задержка в регулировании из-за небольшой скорости движения сервопривода.

Одним из элементов аппарата являются графитовые ролики (щетки), имеющие специальное напыление. Съемники роликового типа более надежны и неприхотливы к появлению на поверхности пыли. Несмотря на это, периодическая профилактика им необходима.

При отсутствии должного обслуживания высок риск клина. Такие токосъемники, как правило, применяются в промышленных аппаратах, а классические щетки — в бытовой технике. Ресурс обоих элементов в среднем от 7 до 11 лет, после чего они нуждаются в замене.

Современная модель Ресанта TDGC2- 5K.

Еще один вариант автотрансформаторов — со ступенчатым регулированием, которое осуществляется путем изменения числа обмоток с помощью электронных ключей (управляются процессором по спецпрограмме).

Электронные изделия делятся на два типа (в зависимости от типа ключей) — релейные и полупроводниковые.

Первые активно применяются в производстве и на жилых объектах. В целом, к плюсам электронных стабилизирующих аппаратов относится способность работы при температуре ниже 0.

Источники бесперебойного питания

К источникам бесперебойного электрического питания относится прибор, обеспечивающий требуемую мощность и защиту от помех при отсутствии основного питания.

На практике ИБП применяются как источники резервной электроэнергии. При этом преобразовываться может как качество электричества, так и его главные параметры, такие как частота и U.

Технология ИПБ продвигалась одновременно с ПК и прочими высокотехнологичными приборами, нуждающимися в защите и наличии постоянного питания.

Конструктивно такие изделия состоят из преобразователя постоянного напряжения и АКБ.

Сегодня мощность современных «бесперебойников» находится на уровне от 100 до 1000 Вт. При этом размер напряжения на входе может различаться.

Инверторные

Особенность инверторных стабилизаторов заключается в преобразовании тока из переменного в постоянный с последующим накоплением электроэнергии и зарядом промежуточных конденсаторов.

Впоследствии электронный генератор участвует в преобразовании U из постоянного в переменное (обратный процесс), но уже с лучшими параметрами. Такие устройства активно применяются в технике спортивного и медицинского назначения.

Прочие виды

Существуют и другие виды стабилизаторов, среди которых электромашинные, силовая электроника, вольтдобавочные трансформаторы и другое оборудование. Останавливаться на них подробно нет смысла из-за узкой специфики применения. Они используются в промышленности, в быту почти не применяются.

Виды стабилизаторов постоянного тока

В практике применяется два вида стабилизаторов, работающих на постоянном токе — линейный и импульсный. Ниже рассмотрим каждый из типов более подробно.

Линейный

Такие устройства представляют собой делители напряжения.  С одной стороны (на вход) аппарата приходит меняющееся U, после чего оно стабилизируется и поступает к выходу с плеча делителя. Поддержание U в требуемом диапазоне происходит путем изменения параметра R (сопротивления) одного из плеч делителя.

Если разница U на входе и выходе существенна, КПД линейного стабилизатора снижается из-за потерь на тепло. Вот почему регулировочный элемент монтируется на специальном радиаторе, имеющем достаточную площадь для эффективного охлаждения.

Линейные устройства бывают двух видов (по типу включения) — с последовательным и параллельным подключением нагрузки. Кроме того, они делятся на два типа — на параметрические и компенсационные.

В первом случае принцип действия построен на использовании участка вольтамперной характеристики, где сопротивление дифференциального типа минимально в большом диапазоне токов нагрузки.

Второй тип приборов (компенсационный) подразумевает наличие обратной связи, когда выходное U сравнивается с эталонным показателем. Далее берется разница, из которой и создается сигнал для подачи на элемент регулировки.

Импульсный

Особенность импульсных устройств заключается в подаче тока на элемент, аккумулирующий энергию (дроссель или емкость) путем создания кратковременных импульсов (формируются с помощью электронного ключа).

Пока упомянутый узел находится в закрытом состоянии, происходит передача напряжения на выход стабилизирующего аппарата. Использование дросселя в роли накопителя позволяет менять U на выходе.

Преимущество импульсной модели заключается в большом КПД, благодаря работе в режиме ключа. Из минусов стоит выделить сложность организации и наличие помех.

В зависимости от схемы и режима ключевого управления выделяется пять видов импульсных стабилизаторов — инвертирующий (изменение полярности на выходе), повышающий, понижающий, с функций понижения и повышения, а также универсальный аппарат (совмещает опции перечисленных выше моделей).

Современные стабилизаторы

Сегодня для дома и дачи все чаще применяются электродинамические изделия двух видов:

• Феррорезонансные.
• С сервоприводом регулирующего элемента на электромеханической базе (здесь применяется автотрансформатор).

Сегодня производятся разные модели для 1-но и 3-фазной сети. Мощность на выходе составляет от десятков до миллионов Ватт.

Модели для трехфазной сети бывают двух видов — с независимым регулированием для каждой из фаз или с корректировкой U по среднему параметру U, поступающего на вход.

Кроме того, выпускаемые модели отличаются по диапазону U на входе. Здесь возможно много вариантов, к примеру, на 15%, 20, 25, 30 или 50 процентов в одну и другую сторону.

От ширины допустимого диапазона зависит вес и цена аппарата. Также при выборе современных изделия уделяется внимание быстродействию, точности и КПД, но об этом поговорим в разделе ниже.

Читайте также:

Греется электродвигатель: причины неисправности у электромоторов на 220 и трехфазных на 380 вольт

Как выбрать стабилизатор напряжения для дома — критерии выбора

Простым обывателям трудно сориентироваться в многообразии приборов, стабилизирующих входное U. Чтобы упростить задачу, выделим критерии выбора и особенности популярных видов. При покупке важно обращать внимание на ряд критериев (поговорим о них ниже).

Тип оборудования — преимущества и недостатки

На рынке представлены электромеханические модели, а также устройства со ступенчатым регулированием, тиристорные, релейные, симисторные и сервоприводные аппараты.

Рассмотрим особенности каждого из них.

Тиристорный

Электронное устройство, которое состоит из автоматического трансформатора, схемы управления, тиристорных ключей и разных индикаторов, выполненных на светодиодах.

Работа модели заключается в изменении числа витков на обмотке низкого U с помощью тиристоров. При этом токи на входе и выходе меняются.

Такие устройства бывают одно и двухкасакдными. Во втором случае U регулируется в два этапа.

Преимущества — отсутствие постороннего звука, высокий срок службы, минимальное потребление энергии, малые габариты, большая скорость корректировки U.

Также выделяется высокая точность и способность работать при минимальном или завышенном уровне U.

Минусы — ступенчатый принцип работы, риск «подвисания» из-за наличия микроконтроллерного управления, а также завышенная стоимость.

Симисторные

Устройства электронного типа, которые отличаются надежностью и стабильностью работы. Они состоят из ключей силового типа, контроллеров и автотрансформатора.

Регулирование U проходит в несколько этапов — измерение U на входе, обработка поступивших сведений, принятие решения об актуальности преобразования поступившего сигнала.

На последнем этапе (при обнаружении отклонения) трансформаторная обмотка работает в режиме повышения или снижения параметров.

Плюсы — высокая точность (от 1 до 2,5%), быстродействие, бесшумность, срок службы от 15 лет и больше, отсутствие необходимости в сервисном обслуживании.

Минусы — высокая цена и дискретность изменения U на выходе (характерно для дешевых моделей).

Релейные

Модели, в которых напряжение поддерживается на требуемом уровне за счет специального коэффициента трансформации. После анализа U на входе подключается та или иная обмотка на автотрансформаторе. Переключение осуществляется с помощью реле, поэтому стабилизация имеет ступенчатый характер.

Управление обеспечивается с помощью контроллеров (процессоров) или специальной логики. Количество ступеней у таких моделей находится в пределах от 5 до 7%, а точность удерживания показаний на выходе составляет 6-8%.

Преимущества — быстрая реакция на изменение напряжения на входе, доступная цена, а также работа при U от 90 Вольт и более (для некоторых стабилизаторов).

Минусы — ступенчатость переключения (видно по миганию лампочек), наличие кратковременных скачков в сети, возможные провалы в питании нагрузки, высокий разбег по напряжению на выходе.

Кроме того, слабым местом считаются контакты реле, которые со временем покрываются нагаром, что требует периодической ревизии.

Сервоприводные

Электромеханические модели, которые получили наибольшее распространение и зарекомендовали себя с позиции надежности.

Главным узлом устройства является сервопривод, на который поступает входное напряжение. Он дает команду токоподающей щетке, которая перемещается между витками и занимает позицию, соответствующую определенному напряжению на входе.

Как результат, меняется коэффициент трансформации, и нагрузка получает стабильное U.

Особенность работы сервопривода и щетки заключается в том, что разрыва токовой цепи не происходит (принцип дешунтирования). Сначала замыкается новый, а потом размыкается старый контакт.

Преимущества — точность поддержания напряжения на выходе (2-3%), меньшая шумность (если сравнивать с релейным устройством), отсутствие всплесков U, наличие медного провода на автотрансформаторе и простота конструкции.

Недостатки — низкая скорость реакции (если сравнивать с релейной моделью). В среднем на восстановление U уходит от 0,5 до 1,0 секунды.

Устройство состоит из подвижных элементов, которые подвержены износу и требуют замены (от 3 до 7 лет). К минусам также стоит относится ограничение по входному U (от 140 до 260 В), а также высокая стоимость.

Тип сети

Не менее важный критерий — тип сети. Здесь доступно два варианта стабилизаторов:

• 1-ФАЗНЫЕ. Рабочее U составляет 220 Вольт. В продаже имеются устройства с общей мощностью до 30 кВт. Это оптимальный вариант для дома и для дачи.
• 3-ФАЗНЫЕ МОДЕЛИ. Особенность заключается в подключении к 3-фазному напряжению 380 В, применяются при наличии больших токовых нагрузках. Устанавливаются, как правило, в промышленности.

Мощность

Следующий критерий — параметр мощности, который выбирается с учетом суммарной нагрузки на выходе стабилизатора. Для надежности рекомендуется делать запас в 20%.

При определении этого показателя стоит ориентироваться на цели. К примеру, в случае использования станков или сварочного аппарата рекомендуется брать запас по мощности в 200% и 500% раз соответственно. На расчете мощности остановимся ниже.

Диапазон входного напряжения

Как отмечалось выше, важный нюанс при выборе — допустимый диапазон U на входе и выходе аппарата. Чем больше этого показатель, тем более высокую стоимость имеет прибор.

Сегодня в продаже легко найти изделия с диапазонами от 140 до 260 В, от 135 до 275 В, от 160 до 250 В и другие.

При выборе стоит ориентироваться на показатели напряжения на даче или в квартире дома. Стоит учесть, что от U на входе зависит параметр мощности аппарата. Чем больше этот показатель, тем выше S (Вт), и наоборот.

Скорость стабилизации

При рассмотрении видов стабилизаторов отмечалось, что разные виды устройств имеют различную задержку по времени при отклонении напряжения от безопасного уровня.

Чем выше скорость стабилизации, тем меньше воздействие скачков на бытовую технику в доме или на даче.

Быстрее всего работают симисторные и тиристорные аппараты. После них идут релейные изделия, а на последнем месте электромеханические приборы.

Анализируя скорость работы, важно учесть еще один показатель — время отклика, которое измеряется в миллисекундах. По этому критерию легко сделать вывод, как быстро устройство реагирует на колебания напряжения на входе. Почти во всех моделях, что находятся в продаже, время отклика гарантирует оптимальные условия.

Читайте также:

Действие электрического тока на организм человека

Точность и КПД

Точность — показатель, характеризующий процент отклонения напряжения на выходе стабилизатора по отношению к номинальному параметру. Наибольшей точностью отличаются электромеханические модели, а после них идут электронные и релейные аппараты.

Что касается КПД, этот показатель зависит от типа устройства и производителя. Как правило, он колеблется в диапазоне от 90 до 98 процентов. Здесь стоит придерживаться той логики, что чем выше КПД, тем лучше.

Система охлаждения — плюсы и минусы

Стабилизирующие аппараты выпускаются с двумя видами охлаждения:

• ЕСТЕСТВЕННОЕ. Преимущество способа заключается в отсутствии шума. Но имеется и недостаток — низкий уровень мощности, а также зависимость от температурного режима на улице.
• ПРИНУДИТЕЛЬНАЯ. В этом случае охлаждение обеспечивается дополнительными вентиляторами. Преимущество способа в высокой скорости охлаждения и увеличенных показателях мощности. Минус в том, что из-за работы вентиляторов такие устройства отличаются большей шумностью. Кроме того, они нуждаются в дополнительном обслуживании и потребляют больше электроэнергии.

Исполнение

По исполнению стабилизаторы бывают двух типов:

• ДЛЯ НАСТЕННОГО КРЕПЛЕНИЯ. Такие модели компактны, удобны в применении, имеют продуманную индикацию и простое управление. Преимущество и в том, что они имеют меньшие размеры, чем напольные аппараты. Минус — в более низкой мощности.
• ДЛЯ НАПОЛЬНОГО ПРИМЕНЕНИЯ. Плюс заключается в большем выборе модели и широком диапазоне мощностей. Минус заключается в громоздкости, из-за чего аппарат занимает большую площадь.

Подключение

Для применения стабилизатора дома, на даче или на производстве требуется его подключение к сети и нагрузке. Здесь возможно два варианта — клеммный и с применением штекера под евро розетку.

Защита

Современные устройства различаются и по наличию защиты от:

• Перегрева;
• Перегрузки (повышенного тока);
• Короткого замыкания в сети;
• Повышения или снижения U;
• Скачков U.

В некоторых моделях применяется одновременно несколько вариантов защиты.

Подбираем стабилизатор напряжения для дома и дачи?

При выборе стабилизирующего аппарата для дома и дачи первое, что стоит учесть — мощность оборудования. Для корректного выбора важно посчитать общую нагрузку бытовой техники, которая будет подключена к устройству.

Также стоит учесть пусковую мощность некоторых аппаратов, к примеру, холодильника или станка (если он будет установлен). Перегружать стабилизатор нельзя, ведь он отключится от защиты и не запустится до устранения причины.

Не менее важный нюанс — диапазон напряжений на входе. Он должен быть больше, чем для аппаратов, применяемых в квартире. Чем меньше нижняя граница, тем лучше. На дачах или в частных домах бывает просадка U ниже допустимого уровня из-за применения сварочной техники или других устройств повышенной мощности.

Рекомендуется отдать предпочтение аппаратам с высокой точностью, стойкостью к нагрузкам и плавностью регулирования.

Кроме того, стоит брать устройства с низкой шумностью и способностью работать при условии низких температур. На даче или в доме часто монтируется индивидуальная система освещения, поэтому от качества стабилизатора зависит ее исправность и надежность работы.

Расчет мощности

Выше неоднократно отмечалось, что при выборе стабилизатор важно учесть такой критерий, как мощность.

Для получения стабильных 220В на выходе требуется зафиксировать два ключевых показателя — суммарную мощность электрических приборов, а также напряжение в сети.

Алгоритм действий имеет следующий вид:

• Замеряем U в часы пиковых нагрузок (по вечерам), для этого можно воспользоваться мультиметром.
• Вычисляем общую мощность имеющегося оборудования в доме, в квартире или на даче, учитывая пусковые токи. Номинальный параметр можно узнать из паспорта, посмотреть на самом приборе или в инструкции. При расчете важно учесть постоянно работающее оборудование, такое как холодильник, ТВ, бойлер и другое. Нельзя забывать и за другую технику, которая включается время от времени — фен, электрический чайник и другое. Если речь идет о частном доме или даче, стоит учесть уличное освещение, полив и привод открытия (закрытия) ворот с помощью электромагнитного замка. Как уже отмечалось, важно брать во внимание и пусковые токи, которые в 3-6 раз могут превышать номинальные. Такая особенность характерна для водяных насосов, сплит систем, холодильника и других аппаратов.

Итоговая мощность выбранного стабилизатора должна быть на 20% больше расчетного параметра. Это делается для того, чтобы в будущем иметь возможность подключить дополнительные приборы.

Популярные модели на рынке

Сегодня на рынке представлены стабилизаторы многих производителей, таких как Энергия, Ресанта, Штиль, Элекс, Люксеон. Рассмотрим их особенности подробнее.

Энергия

Компания «Энергия» ведет деятельность с 2012 года и сегодня считается одним из ведущих производителей в электротехнической сфере.

Отличительные особенности — наличие своих площадок для производства, сертификация изделий по международным стандартам и соответствие требованиям экологической безопасности.

Продукция компании применяется в производственном и частном секторах. Клиентами «Энергии» являются ЖКХ, промышленные компании, организации нефтегазового сектора, СМО, а также обычные клиенты, заинтересованные в качестве предоставляемых услуг.

На мощностях «Энергии» выпускается больше 70 моделей стабилизаторов, имеющих различные показатели мощности (от небольших до высоких).

Потребителям доступны устройства релейного, гибридного, тиристорного и электромеханических типов в однофазном и трехфазном исполнениях. В ассортименте изделия для дачи, дома и газовых котлов мощностью от 0,5 до 30 кВт.

Перечислим некоторые модели:

• ЛЮКС 500.
• Voltron 5000 (HP).
• HYBRID-1000.
• Энергия Classic 5000.
• Энергия Ultra 5000.
• Энергия Ultra 9000.
• Энергия Premium 7500.
• Энергия Premium
• Энергия Classic 12000.
• Энергия Ultra 12000.

Ресанта

Компания «Ресанта» — производитель, который уже давно представлен на российском рынке и выпускает электротехническое оборудование высшего класса.

Преимущество бренда заключается в квалифицированных сотрудниках штата, развитом сервисе и налаженной логистики. Каждый год компания расширяет ассортимент выпускаемой продукции, работает над повышением качества и надежности оборудования.

В продаже компании можно найти больше 60 моделей стабилизаторов напряжения на 220 и 380 В, однофазных и трехфазных для дома, для дачи и промышленности.

К наиболее востребованным стоит отнести следующие модели — АСН-10000/1-Ц, АСН-5000/1-Ц, АСН-8000 Н/1-Ц Lux, АСН-1500Н/1-Ц, АСН-3000Н/1-Ц, СПН-2700, СПН-13500.

Технические характеристики моделей.

Исследования компании МегаРисеч, проведенные в 2014-2015 годах показали, что «Ресанта» выпускает лучшие сварочные аппараты и стабилизаторы в России.

Штиль

Компания «Штиль» — еще один бренд, который широко известен в России и получил заслуженную популярность среди покупателей. Организация больше 25 лет занимает лидирующие позиции среди производителей в РФ. Ее особенности — большой потенциал для развития, многолетний опыт производства и применение инновационных технологий.

Организация получила диплом Минсвязи РФ за первое место в звании лучшего предприятия года в секторе изготовления товаров промышленного назначения.

В ассортименте инверторные стабилизаторы, ИПБ переменного и постоянного тока, установки электрического питания, устройства для мониторинга, стойки, а также простые и климатические шкафы.

Компания выпускает однофазные и трехфазные устройства. К наиболее востребованным стоит отнести стабилизатор малой мощности «ИнСтаб» 350-3500 ВА, «ИнСтаб» 6-20 кВт, «ИнСтаб» 10-20 кВт (3:1), «ИнСтаб+» 500 ВА -14 кВт. Из трехфазных только «ИнСтаб» 6-20 кВт (выполняются в вертикальном и стоечном формате).

Элекс (Украина)

Не меньшего внимания заслуживает и компания «Элекс», мощности которой находятся на территории Украины. Главное направление деятельности заключается в создании и изготовлении оборудования электротехнического назначения.

Цель такой техники в повышении качества и надежности потребления различных объектов, в том числе промышленных предприятий, дома и дачи.

Особенности изготовляемого оборудования — применение системы 3D-моделирования и специальных координатно-пробивных станков, использование мощных листогибочных прессов и окрашивание в специальных камерах с помощью качественной эмали порошкового типа.

При изготовлении радиаторов применяется алюминиевый сплав высокого качества, отличающийся стойкостью к коррозии и износу, а также хорошей теплопроводностью.

На предприятии выпускаются стабилизаторы напряжения мощностью от 1 до 20 кВт, с собственным потреблением до 35 Вт и способностью выравнивать U от 110 до 315 В.

Кроме того, время срабатывания выпускаемых моделей устройств находится в пределах от 10 до 100 мс. Популярные модели Ампер, Ампер DUO, Герц v3.0 и Гибрид.

Luxeon

Компания «Luxeon» работает на рынке Украины с 2000 года. С самого начала фирма занималась изготовлением различной электротехнической продукции, среди которой стабилизаторы напряжения, ИБП, а также комплектующие для ПК и акустика.

Популярность техники компании обусловлена удачным сочетанием доступной цены, надежности, современного дизайна и высокого качества продукции.

С 2006 года фирма Luxeon занимается выпуском бытовой техники — кондиционеров, ТВ и прочего оборудования для дома, дачи и квартиры. Сервисное обслуживание осуществляется более чем в 100 точках, находящихся во всей стране.

В продаже представлены автоматические регуляторы напряжения симисторного, релейного, элктромеханического типов. Кроме того, в ассортименте имеются трехфазные регуляторы U и ЛАТРЫ.

Остальной ассортимент — ИБП, преобразователи напряжения, АКБ, альтернативные источники питания, сварочное и другое оборудование.

К распространенным моделям можно отнести:

• Симисторные — EDR-500, EDR-1000, EDR-2000, EDR-3000, EDR-5000, EDR-10000.
• Электромехнические — LDS-500, LDS-1500, LDS-2500, LDS-5000, WDS-5500 и другие.
• Релейные — KES-500, CUBE 500, E500, SD-500, LDW-500 и другие.
• Трехфазные — AKS-10KVA, AKS-15KVA, AKS-10KVA, AKS-30KVA.

Все приведенные модели можно использовать дома, на даче или в производстве.

Важность стабилизатора напряжения для дачи, дома, квартиры или производства трудно переоценить. При наличии нестабильного напряжения применение этого устройства позволяет защитить дорогое оборудования и уже после первого скачка U окупить расходы на покупку ТВ, холодильника, кондиционера или другой техники.

Это тот случай, когда экономия может привести к еще большим расходам и сожалению о несвоевременно принятом решении.