220V σταθεροποιητές τάσης δικτύου - σύγκριση διαφόρων τύπων, πλεονεκτημάτων και μειονεκτημάτων

Κάθε σπίτι έχει μια μάζα οικιακών συσκευών, που κοστίζει από μονάδες σε δεκάδες ή ακόμα και εκατοντάδες χιλιάδες ρούβλια. Προκειμένου να υπηρετήσει όσο το δυνατόν περισσότερο, πρέπει να παρακολουθείται, να φροντίζει και να εκτελεί όλες τις εργασίες συντήρησης, εάν υπάρχουν. Εντούτοις, μόνο οι υπερτάσεις ισχύος εξακολουθούν να αποτελούν κίνδυνο.

Στα οικιακά ηλεκτρικά δίκτυα, συμβαίνουν συχνά, μπορούν να προκληθούν από την αλλαγή ισχυρού ηλεκτρικού εξοπλισμού, καθώς και από προβλήματα στις γραμμές, όπως η κακή επαφή, τα ερειπωμένα στηρίγματα κ.ο.κ. Για να μειώσετε τον κίνδυνο βλάβης του εξοπλισμού λόγω κακής τροφοδοσίας, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε σταθεροποιητές τάσης 220V. Σε αυτό το άρθρο θα εξετάσουμε τι είναι και πώς διαφέρουν.

Αυτόματος μετασχηματιστής

Πριν αρχίσουμε μια ανασκόπηση των τύπων των ηλεκτρικών σταθεροποιητών, θα εξετάσουμε τι είναι ένας αυτομετασχηματιστής, επειδή υποβαστάζει τους περισσότερους σύγχρονους σταθεροποιητές.

Autotransformer - διαφέρει από το συνηθισμένο πρόθεμα "auto" στο όνομα, σημαίνει "ίδιο". Η θεμελιώδης διαφορά από ένα συμβατικό μετασχηματιστή είναι ότι έχει μία περιέλιξη, είναι επίσης πρωτογενής και δευτερεύουσα. Στο παρακάτω σχήμα βλέπετε το διάγραμμα του.

Εάν ο αυτομετασχηματιστής διαιρείται συμβατικά σε πρωτεύουσα και δευτερεύουσα πλευρά, τότε η τάση παρέχεται όχι στα άκρα των περιελίξεων, αλλά μεταξύ του ενός άκρου και της βρύσης. Στη συνέχεια, μεταξύ των ακραίων άκρων των περιελίξεων η τάση θα είναι υψηλότερη από την είσοδο.

Οι αυτομετασχηματιστές μπορούν να εκτελούνται είτε με αρκετές βρύσες από την περιέλιξη, για την πραγματοποίηση μιας βήμα-προς-βήμα μεταγωγής της τάσης εξόδου. Αλλά οι περισσότεροι εργαστηριακοί αυτομετασχηματιστές παρέχουν μια ομαλή προσαρμογή της "παραγωγής", πώς οργανώνεται αυτό;

Για να γίνει αυτό, οι ακροδέκτες εξόδου συνδέονται με μια ολισθαίνουσα επαφή - μια βούρτσα γραφίτη, η οποία ανακουφίζει την ένταση από τις στροφές της. Αυτός ο κόμβος εμφανίζεται στην παρακάτω φωτογραφία.

Τύποι και χαρακτηριστικά

Πρώτον, εξετάστε την ταξινόμηση κατά τύπο και τα χαρακτηριστικά του. Οι σταθεροποιητές διακρίνονται από τη μέθοδο σταθεροποίησης και ρύθμισης τάσης:

1. Ferroresonant.

2. Ρελέ.

3. Ηλεκτρομηχανικά ή με σερβοκινητήρα.

4. Ηλεκτρονικός ή μετατροπέας, με διακόπτες ημιαγωγών.

Όταν επιλέγετε ένα σταθεροποιητή οποιουδήποτε τύπου, πρέπει πρώτα να εξετάσετε τα χαρακτηριστικά του. Ίσως το κύριο είναι η ισχύς, αναφέρεται σε VA - volt-amperes ή kVA - kilovolt-amperes.

Παρακαλώ σημειώστε:

Τα Volt-amperes είναι μια μονάδα μέτρησης της φαινόμενης ισχύος, η οποία αποτελείται από το άθροισμα των ενεργών και αντιδραστικών δυνάμεων. Πληρώνετε για ενεργή ισχύ, η οποία μετριέται σε βατ (W) ή σε κιλοβάτ (kW) και η κατανάλωση ισχύος είναι kW / h, αντίστοιχα.

Εκτός από την ισχύ, πρέπει επίσης να δώσετε προσοχή στο σφάλμα στη ρύθμιση της τάσης εξόδου και στην περιοχή εισόδου, καθώς και στον ρυθμό αντίδρασης στις αλλαγές τάσης.

Αυτό θα πρέπει να λαμβάνεται υπόψη κατά την επιλογή μιας συσκευής, επειδή αν υπολογίσετε το ποσό της ενεργού ενέργειας που καταναλώνουν οι συσκευές και αγοράσετε ένα σταθεροποιητή "από άκρο σε άκρο", μπορεί να μην το αντέχει. Για να προσδιοριστεί η συνολική ισχύς, το ενεργό θα πρέπει να πολλαπλασιαστεί με το cosine phi - αυτό συντελεστής ισχύοςείναι ίση με την αναλογία της ενεργής ισχύος σε πλήρη, τότε η συνολική ισχύς είναι ίση με το πηλίκο του ενεργού και του συντελεστή:

Συνολική ισχύς = Ενεργή ισχύς / cosF

Πρέπει επίσης να λαμβάνονται υπόψη τα ρεύματα απόδοσης και ρεύματος εισόδου. Σε κάθε περίπτωση, πάρτε ένα σταθεροποιητή με συνολικό αποθεματικό ισχύος 30-40%, ιδανικά 50% της προγραμματισμένης παραγωγικής ικανότητας των καταναλωτών.

Για παράδειγμα:

Εάν η συνολική ισχύς των προστατευμένων συσκευών είναι 3 kW, τότε είναι καλύτερο να αγοράσετε ένα σταθεροποιητή για 4-4,5 kVA.

Διαχωρίστε μεταξύ μονοφασικών και τριφασικών σταθεροποιητών τάσης, αλλά επειδή η μονοφασική είσοδος είναι πιο κοινή στα οικιακά δίκτυα ηλεκτρικής ενέργειας, τότε θα επικεντρωθούμε σε τέτοιους σταθεροποιητές.

Σταθεροποιητής σιδηροπυριτίας

Ένας σταθεροποιητής σιδηροπυριτίας θα προστατεύει τον ηλεκτρικό εξοπλισμό από τις υπερτάσεις ισχύος. Αποτελείται από δύο στραγγαλιστικά πηνία και έναν πυκνωτή, το κατά προσέγγιση κύκλωμα του φαίνεται στο παρακάτω σχήμα.

Είναι φτηνές, αλλά δεν παρέχουν πραγματική σταθεροποίηση της τάσης εξόδου, αν και παρέχουν κάποια προστασία για τον ηλεκτρολογικό εξοπλισμό. Επί του παρόντος, η αγορά δεν είναι πολύ συνηθισμένη. Για την κανονική και ασφαλή λειτουργία του εξοπλισμού σας, δεν πρέπει να λαμβάνονται υπόψη. Το παρακάτω σχήμα δείχνει την εμφάνισή του.

Πρέπει να θυμόμαστε ότι τα πλεονεκτήματά του είναι η ανθεκτικότητα, δεδομένου ότι δεν υπάρχουν ενεργοποιητές και ταχύτητα.

Ρελέ σταθεροποιητή

Ο σταθεροποιητής ρελέ βασίζεται σε έναν αυτόματο μετασχηματιστή και σε ένα σύστημα ελέγχου βασισμένο στο ρελέ και μικροελεγκτή. Η αρχή της λειτουργίας είναι η αλλαγή των βρύων από τις στροφές του αυτομετασχηματιστή ώστε να επιτευχθεί σταθερή τάση του δικτύου εξόδου. Ένα κατά προσέγγιση διάγραμμα ενός τέτοιου σταθεροποιητή φαίνεται παρακάτω:

Το διάγραμμα δείχνει ότι ο σταθεροποιητής ρελέ παρέχει βήμα-βήμα ρύθμιση της τάσης εξόδου. Ως εκ τούτου, υπάρχει σφάλμα στη ρύθμιση της τάσης εξόδου περίπου 8%. Στην πραγματικότητα, το σφάλμα εξαρτάται από τον αριθμό των βημάτων.

Όπως ειπώθηκε, οι βρύσες από την περιέλιξη του μετασχηματιστή μετατρέπονται με ηλεκτρομηχανικά ρελέ και για να εξασφαλιστεί λειτουργία τόσο προς τα άνω όσο και προς τα κάτω, ο αυτόματος μετασχηματιστής κατασκευάζεται κατά τέτοιο τρόπο ώστε να επιτρέπονται 4 βρύσες για να μειωθεί η τάση εξόδου και 3 βρύσες για αύξηση.

Τα ρελέ λειτουργούν αρκετά γρήγορα, την ταχύτητα αντίδρασης του σταθεροποιητή. Ανάλογα με τον τύπο των συγκεκριμένων ηλεκτρονόμων, λειτουργούν σε 2-7 χιλιοστά του δευτερολέπτου. Η ίδια η συσκευή παρέχει στάδια μεταγωγής και την τελική αντίδραση σε 2-12 χιλιοστά του δευτερολέπτου.

Ο ίδιος ο μετασχηματιστής και τα ηλεκτρονόμοι μεταγωγής είναι ορατά στη φωτογραφία - αυτά είναι τα μπλοκ στις μαύρες θήκες πίσω από αυτό.

Όσο περισσότερα ρελέ είναι εγκατεστημένα, τόσο μεγαλύτερη είναι η ακρίβεια της ρύθμισης και το φάσμα των λειτουργικών τάσεων. Ορισμένα μοντέλα λειτουργούν στην περιοχή τάσης των 100-290V.

Τα πλεονεκτήματά τους:

• φτηνότητα;

• αξιοπιστία

• μην παρεμβαίνετε στο δίκτυο.

• τα περισσότερα μοντέλα έχουν πρόσθετες λειτουργίες, όπως προστασία από υπέρταση, παροχή τάσης από την είσοδο στην έξοδο απευθείας. Αυτή η λειτουργία ονομάζεται bypass (bypass), είναι απαραίτητο να μειωθούν οι απώλειες στον μετασχηματιστή σε μια κανονική τιμή της τάσης τροφοδοσίας. Η προστασία από βραχυκύκλωμα και υπερθέρμανση μπορεί επίσης να ενσωματωθεί.

• διάρκεια ζωής 8-15 ετών.

• Εξαιρετική συντηρησιμότητα - Αν τα ρελέ αποτύχουν, μπορούν εύκολα, γρήγορα και φτηνά να αντικατασταθούν. κρίσιμη είναι η βλάβη του μετασχηματιστή ή του πίνακα ελέγχου.

• υψηλή απόδοση - 97-99%.

Το μειονέκτημα είναι η σταδιακή προσαρμογή. Ορισμένοι μπορεί να μην είναι ευχαριστημένοι με τα κανονικά κλικ όταν αλλάζουν τα ρελέ. Ωστόσο, δεν είναι πολύ δυνατά.

Οι σταθεροποιητές ρελέ είναι κατάλληλοι για την τροφοδοσία ψυγείων, πλυντηρίων ρούχων και άλλων συσκευών με κινητήρες και θερμαντήρες.

Ηλεκτρομηχανικοί ή σερβοκινητήρες σταθεροποιητές τάσης

Οι σερβοκινητήρες σταθεροποιητές τάσης μοιάζουν με έναν εργαστηριακό αυτομετασχηματιστή κατ 'αρχήν, η μόνη διαφορά είναι ότι η τάση ρυθμίζεται αυτόματα, από σερβο.

Με τέτοιο σχεδιασμό, είναι αδύνατο να υπάρξει μια απότομη αντίδραση στις μεταβολές της τάσης · ​​ο ρυθμός αντίδρασης κυμαίνεται από 10-15 volts ανά 1 δευτερόλεπτο. Ως εκ τούτου, είναι κατάλληλη για περιοχές όπου παρατηρείται συνεχώς χαμηλή ή υψηλή τάση ή ακόμα και επιπλέει κατά τη διάρκεια της ημέρας. Αυτό συμβαίνει συχνά σε χωριά και στον ιδιωτικό τομέα. Θα ανταποκρίνονται στις ομαλές αλλαγές στην τάση τροφοδοσίας και θα παρέχουν σταθερή απόδοση στα 220 V.

Πλεονεκτήματα:

• ομαλή ρύθμιση τάσης.

• ρύθμιση ακρίβειας.

Μειονεκτήματα:

• τη φθορά κινητών εξαρτημάτων και την ανάγκη τακτικής πρόληψης ή αντικατάστασης τους ·

• η λειτουργία του σταθεροποιητή είναι αρκετά θορυβώδης λόγω των ήχων από το σερβοκινητήρα και της κίνησης του συλλέκτη ρεύματος κατά μήκος της περιέλιξης, πράγμα που σημαίνει ότι όταν αλλάζει η τάση εισόδου, θα ακούσετε ένα buzz?

• η σκόνη και η υγρασία είναι οι κακοί εχθροί οποιασδήποτε ηλεκτρικής συσκευής, αλλά στην περίπτωση ενός σερβομηχανισμένου σταθεροποιητή, αυτό είναι ιδιαίτερα κρίσιμο, αφού στην πραγματικότητα η κύρια λειτουργική μονάδα στο εσωτερικό βρίσκεται στην ανοικτή κατάσταση.

Ηλεκτρονικός ρυθμιστής τάσης

Στην πραγματικότητα, αυτός είναι ο ίδιος σταθεροποιητής ρελέ, αλλά αντί του ηλεκτρονόμου, χρησιμοποιούνται διακόπτες ημιαγωγών - θυροσκόπια ή triacs. Αυτό παρέχει ήσυχη εναλλαγή και ταχύτερη απόκριση.

Τα μοντέλα τυρτιστή έχουν μια παρόμοια συσκευή:

Εάν η τάση στο δίκτυο είναι εντός των κανονικών ορίων, το ηλεκτρονικό σύστημα ελέγχου σταθεροποιητή θα ενεργοποιήσει τη λειτουργία bypass και θα θέσει το ρεύμα σε παράκαμψη του μετασχηματιστή. Αυτό είναι απαραίτητο για την αύξηση της αποτελεσματικότητας.

Αυτό το βίντεο συγκρίνει τη λειτουργία του ρελέ και του ηλεκτρονικού σταθεροποιητή τάσης:

Πλεονεκτήματα:

1. Αξιοπιστία. Τα κλειδιά ημιαγωγών δεν χαρακτηρίζονται από μηχανική φθορά των επαφών.

2. Η απόδοση είναι μια τάξη μεγέθους υψηλότερη.

3. Θόρυβος.

Μειονεκτήματα:

1. Το κόστος είναι υψηλότερο από αυτό των μοντέλων ρελέ.

2. Η ικανότητα βραχυπρόθεσμης υπερφόρτωσης των διακοπτών ημιαγωγών είναι μικρότερη από αυτή των ηλεκτρομηχανικών ηλεκτρονόμων.

3. Οι συμμαθητές μπορούν επίσης να αποτύχουν σε περίπτωση διακοπής παλμού υψηλής τάσης, αλλά οι κατασκευαστές ελαχιστοποιούν αυτά τα προβλήματα.

Σταθεροποιητής μετατροπέα

Ένα άλλο όνομα για αυτόν τον τύπο οργάνου είναι σταθεροποιητές διπλής μετατροπής. Το μπλοκ διάγραμμα της συσκευής παρουσιάζεται στο παρακάτω σχήμα.

Δηλαδή, σε αυτό το κύκλωμα, η τάση πηγαίνει στο φίλτρο εισόδου των ηλεκτρομαγνητικών παρεμβολών, στη συνέχεια στον διορθωτή του συντελεστή ισχύος (μπορεί να μην είναι σε φθηνά μοντέλα), τότε διορθώνεται και πηγαίνει στον αντιστροφέα και στο κύκλωμα εξόδου στο φορτίο. Έτσι, η τάση εξόδου δεν επηρεάζει την έξοδο και ο ρυθμός αντίδρασης του σταθεροποιητή με διπλό μετατροπέα είναι υψηλότερος από αυτόν άλλων τύπων.

Ο μόνος περιορισμός είναι το εύρος τάσης εισόδου, το οποίο περιορίζεται από τα χαρακτηριστικά του κυκλώματος αντιστροφέα. Ο μετατροπέας με τον μετασχηματιστή συμμετέχει στη διπλή μετατροπή, επομένως παρέχεται επίσης η γαλβανική απομόνωση των κυκλωμάτων εισόδου και εξόδου. Αυτό αντικατοπτρίζεται σαφέστερα στο παρακάτω διάγραμμα, αν και αυτό είναι ένα κύκλωμα παροχής αδιάλειπτης παροχής ισχύος, αλλά η έννοια είναι η ίδια.

Ακολουθεί ένα παράδειγμα μιας παρόμοιας συσκευής με ηλεκτρική αρχή.

Συνεπώς, η γραφική παράσταση τάσης υπό όρους στην είσοδο και την έξοδο του σταθεροποιητή με διπλή μετατροπή.

Πλεονεκτήματα:

• Ασύμμετρος.

• Ακρίβεια και ρύθμιση ταχύτητας.

• Μεγάλο εύρος τάσης εισόδου.

Το μειονέκτημα είναι το κόστος.

Συμπέρασμα

Όλοι οι σταθεροποιητές είναι καλοί με τον τρόπο τους και η εγκατάσταση οποιουδήποτε από αυτούς θα βελτιώσει τις συνθήκες εργασίας των ηλεκτρικών συσκευών και θα επεκτείνει τη διάρκεια ζωής τους. Ωστόσο, θα πρέπει να λάβετε υπόψη την ταχύτητα και να εξαγάγετε συμπεράσματα αν οι παλμοί υπερτάσεων εμφανίζονται συχνά στο ρεύμα σας.

Για να συνοψίσω και να κάνω τη σωστή επιλογή, διαβάστε το τραπέζι, πήρα διάφορα μοντέλα διαφόρων τύπων περίπου της ίδιας ισχύος. Οι τιμές λαμβάνονται από την Yandex.Market και υποδεικνύονται για τον Ιούλιο του 2018.