Какой стабилизатор напряжения лучше

В процессе эксплуатации бытовых электрических сетей нередки случаи пропадания питания из-за повреждений на линии или по иным причинам. Помимо этого, возможны резкие колебания величины напряжения, зачастую приводящие к выходу из строя дорогостоящей аппаратуры. Для того чтобы избежать этих неприятностей, следует воспользоваться специальными приборами, называемыми «стабилизатор выходного напряжения».

Стабилизатор напряжения

Используемые для стабилизации приборы могут иметь различные исполнения, так что перед их приобретением желательно определиться с подходящей для конкретных условий моделью. Наиболее распространённые типы стабилизаторов напряжения – это электромеханические регуляторы и релейные защитные устройства. Рассмотрим сначала вторую из этих электронных модификаций.

Релейные стабилизаторы

Прежде чем определиться с тем, какие стабилизаторы напряжения лучше: электромеханические или релейные, желательно разобраться с особенностями их конструкции и принципом работы. При этом следует иметь в виду, что другие известные виды стабилизаторов напряжения (инверторные, комбинированные и подобные им разновидности) в данном обзоре не рассматриваются.

Для защиты бытовых приборов, имеющихся практически в каждой квартире, оптимально подходит релейный стабилизатор напряжения, основным рабочим узлом которого является автотрансформатор. Внешний вид этого устройства приводится ниже по тексту.

Релейный стабилизатор

Функционирование релейных систем

Принцип работы стабилизатора релейного типа проще всего понять, если ознакомиться с порядком его функционирования, который в упрощённом виде может быть представлен так:

• В нормальном состоянии встроенная электронная схема постоянно сравнивает входные и выходные параметры на предмет соответствия их нормативам и при обнаружении сильных расхождений начинает действовать;
• Это действие заключается в вычислении разностных параметров и выработке управляющего сигнала, в соответствии с которым выбирается нужное количество подключаемых дополнительных обмоток автотрансформатора (вольтдобавки);

Многоступенчатая регулировка выходного сигнала

• В результате таких подключений на выходе стабилизатора формируется напряжение, укладывающееся в допустимые технические нормы.

Конструктивные особенности

Для более подробного ознакомления с оборудованием этого класса следует рассмотреть особенности конструкции, а также ознакомиться с теми характеристиками, которые обеспечиваются в нормальных условиях эксплуатации. Прежде всего, отметим, что релейные стабилизирующие устройства состоят из следующих обязательных узлов:

• Автотрансформатор, являющийся основой агрегата и располагающий возможностью формирования вольтдобавки;
• Набор коммутируемых реле, посредством которых осуществляется это подключение;
• Схема управления коммутационными режимами, включающая в свой состав ключевые элементы, выполненные в виде мощных транзисторов.

Число регулировочных звеньев, обеспечивающих коррекцию выходного напряжения, выбирается в зависимости от требований ТУ и соответствует количеству используемых в схеме реле.

Схема многоступенчатой регулировки

Чем больше звеньев электронного типа в каждом конкретном устройстве, тем точнее будет осуществляться регулировка выходного напряжения (тем меньше погрешность стабилизации). За выбор режимов подключения дополнительных витков ответственен электронный коммутатор, в качестве которого может использоваться специальный процессор. Он управляет работой мощных транзисторных ключей, которые, в свою очередь, выдают управляющий сигнал на исполнительные реле.

С помощью регулировочных цепей удаётся реализовать следующие функции:

• Контроль величины тока (входного и выходного);
• Генерирование импульсов, необходимых для управления релейной схемой;
• Отслеживание параметров сетевого напряжения и контроль температуры основных коммутационных узлов;
• Отключение сетевой нагрузки (в случае крайней необходимости).

Рассматриваемые здесь системы релейного типа, как правило, выполняются в защищённом исполнении, которому не страшны ни влага, ни сильное запыление.

Достоинства и недостатки

К числу преимуществ устройств, работающих по релейной схеме, можно отнести:

• Сравнительно небольшие габариты изделия, что объясняется ограниченными размерами трансформатора, выполняющего только одну функцию;
• Широкий диапазон регулировки вольтажа контролируемых напряжений;
• Способность нормально работать в различных температурных условиях (от -40 до +40 градусов);
• Относительно низкий уровень шумовых помех;
• Допустимость значительных по величине перегрузок (до 110%).

Добавим к этому хорошую защищённость устройств этого класса от механических нагрузок.

К слабым местам стабилизаторов релейного типа следует отнести их недостатки, обусловленные самим принципом работы, а также схемой электронного прибора. Причём наиболее «тонкое» звено – это механические реле, входящие в состав исполнительной части устройства. Они же ответственны за излишнюю шумность работы прибора, проявляющуюся в виде хорошо различимых на слух щелчках.

Ещё одним минусом этого принципа регулирования является ступенчатость подключения дополнительных элементов управления уровнем выходного напряжения. Это приводит к скачкообразному характеру регулировки действующего значения, требующему принятия специальных мер по его выравниванию.

Электромеханический стабилизатор

Принцип регулировки

Для борьбы с возможными перепадами и резкими скачками питающего напряжения также подходят стабилизаторы электромеханического класса, по своей популярности ничуть не уступающие приборам релейного типа. Эти устройства относятся к повышающим трансформаторам, в которых напряжение корректируется не добавлением витков обмотки, а либо ручным способом, либо посредством электродвигателя особой конструкции. Во втором случае такие механизмы называются сервоприводами.

Электромеханический стабилизатор напряжения

Трансформаторный узел в них выполняется в виде тороидального сердечника с обмоткой из толстой медной проволоки, у которой в местах контакта с ползунком отсутствует изоляция.

Электромеханические устройства гарантируют высокую точность стабилизации выходного параметра, но вместе с тем их быстродействие из-за наличия механических узлов оставляет желать лучшего. В зависимости от используемой схемы и числа регулируемых каналов, все эти изделия делятся на однофазные и трёхфазные агрегаты.

В бытовых однофазных электромеханических приборах контролю и стабилизации подлежит стандартное сетевое напряжение 220 Вольт. Трёхфазные же их аналоги чаще всего применяются на производственных объектах или в офисных помещениях, оснащённых соответствующими силовыми линиями. В наши дни они нередко применяется в быту, особенно – в загородных частных домах и коттеджах, оснащённых ремонтными мастерскими с силовым оборудованием.

Конструкция

По своему конструктивному исполнению (по способу установки) все известные образцы механических стабилизаторов делятся на следующие виды:

• Настенные механизмы;
• Приборы в напольном исполнении;
• Настольные агрегаты.

Ещё один фактор, обязательно учитываемый при выборе устройства, – это его рабочая мощность, которая в различных моделях варьируется от 500 до 20000 кВА.

К преимуществам этих приборов следует отнести не только высокую точность выставления напряжения, но и сравнительно широкий интервал регулирования и отсутствие сильных шумов.

К числу недостатков принято относить:

• Наличие движущихся и контактных деталей (съёмных щёток), не отличающихся высокой надёжностью;
• Неудовлетворительная работа при напряжениях ниже 180-ти Вольт;
• Слишком низкое быстродействие.

Добавим к этому необходимость систематического обслуживания всех подвижных элементов устройства.

Как правильно выбрать тип стабилизатора

Основной параметр, по которому принято оценивать стабилизатор, – это его мощность. При прочих равных условиях выбор того или иного варианта  (электромеханического или релейного) будет определяться предпочтениями пользователя и условиями эксплуатации. Так, при необходимости установки устройства в городских квартирах лучше выбирать малошумящий электромеханический прибор, а для загородного жилья вполне подойдёт агрегат релейного типа.

В заключение отметим, что если в условиях частного дома или коттеджа необходима стабилизация трёхфазного сетевого питания, выбор придётся остановить на электромеханическом варианте. При этом обязательно следует учесть такой важный момент, как равномерность распределения фаз по отдельным потребителям (отсутствие их перекоса).

Видео