220V nätverksspänningsstabilisatorer - jämförelse av olika typer, fördelar och nackdelar

Varje hus har en massa hushållsapparater, kostar från enheter till tiotals och till och med hundratusentals rubel. För att hon ska tjäna så länge som möjligt måste hon övervakas, tas om hand och utföra allt underhållsarbete, om sådant finns. Emellertid är det bara en strömavbrott som utgör en fara.

I hushållens elektriska nät uppstår de ofta, de kan orsakas av byte av kraftfull elektrisk utrustning, liksom problem på linjerna, som dålig kontakt, nedfallna stöd och så vidare. För att minska risken för fel på utrustningen på grund av dålig strömförsörjning kan du använda spänningsstabilisatorer 220V. I den här artikeln kommer vi att överväga vad de är och hur de skiljer sig åt.

Auto transformator

Innan vi startar en översyn av de typer av elektriska stabilisatorer kommer vi att överväga vad en autotransformator är, eftersom den ligger till grund för de flesta moderna stabilisatorer.

Autotransformer - skiljer sig från det vanliga prefixet "auto" i namnet, det står för "sig själv". Den grundläggande skillnaden från en konventionell transformator är att den har en lindning, den är också primär och sekundär. I figuren nedan ser du dess diagram.

Om autotransformatorn konventionellt är uppdelad i primära och sekundära sidor, tillförs spänningen inte till ändarna på lindningarna, utan mellan en ände och kranen. Sedan mellan spolarnas extrema ändar kommer spänningen att vara högre än ingången.

Autotransformatorer kan utföras antingen med flera kranar från lindningen för implementering av en steg-för-steg-omkoppling av utgångsspänningen. Men de flesta autotransformatorer i laboratoriet ger en smidig justering av "output", hur är detta organiserat?

För att göra detta är utgångsterminalerna anslutna till en glidkontakt - en grafitborste, som avlastar spänningen från dess svängar. Denna nod visas på bilden nedan.

Typer och egenskaper

Tänk först på klassificeringen efter typ och deras egenskaper. Stabilisatorer kännetecknas av metoden för stabilisering och spänningsreglering:

1. Ferroresonant.

2. Relä.

3. Elektromekanisk eller servodriven;

4. Elektronisk eller inverterare, med halvledaromkopplare.

När du väljer en stabilisator av vilken typ som helst måste du först titta på dess egenskaper. Den kanske huvudsakligen är ström, det indikeras i VA - volt-ampère eller kVA - kilovolt-ampere.

Observera:

Volt-ampere är en måttenhet av den uppenbara kraften, som består av summan av aktiva och reaktiva krafter. Du betalar för aktiv effekt, som mäts i watt (W) eller kilowatt (kW), och energiförbrukningen är kW / h.

Förutom ström måste du också vara uppmärksam på felet i reglering av utspänningen och ingångsområdet, samt reaktionshastigheten för spänningsförändringar.

Detta bör beaktas när du väljer en enhet, för om du beräknar mängden aktiv effekt som förbrukas av enheterna och köper en stabilisator "end-to-end" kanske den inte tål det. För att bestämma den totala kraften bör den aktiva multipliceras med kosinusfén - detta effektfaktorär lika med förhållandet mellan aktiv effekt och full, då är den totala effekten lika med kvoten på den aktiva och koefficienten:

Bruttoeffekt = Aktiv effekt / cosF

Effektivitets- och rusningsströmmar måste också beaktas. I alla fall, ta en stabilisator med en total kraftreserv på 30-40%, helst 50% av konsumenternas planerade kapacitet.

Till exempel:

Om den totala effekten för de skyddade enheterna är 3 kW, är det bättre att köpa en stabilisator för 4-4,5 kVA.

Skillnaden mellan enfas- och trefasspänningsstabilisatorer, men eftersom enfasinmatning är vanligare i hushållens kraftnät kommer vi att fokusera på sådana stabilisatorer.

Ferroresonant stabilisator

En ferroresonant stabilisator skyddar elektrisk utrustning mot kraftöverspänningar. Den består av två kvävningar och en kondensator, dess ungefärliga krets visas i figuren nedan.

De är billiga, men ger inte verklig stabilisering av utspänningen, även om de ger ett visst skydd för elektrisk utrustning. För närvarande är marknaden inte alltför vanlig. För normal och säker drift av din utrustning bör de inte beaktas. Figuren nedan visar dess utseende.

Det bör komma ihåg att dess fördelar är hållbarhet, eftersom det inte finns några ställdon och hastighet.

Relästabilisator

Relästabilisatorn är baserad på en autotransformator och ett styrsystem baserat på relä och mikrokontroller. Funktionsprincipen är att växla kranarna från autotransformatorens varv för att uppnå en stabil spänning i utgångsnätet. Ett ungefärligt diagram över en sådan stabilisator visas nedan:

Diagrammet visar att relästabilisatorn ger stegvis stegjustering av utgångsspänningen. Därför finns det ett fel i regleringen av utspänningen på cirka 8%. I själva verket beror felet på antalet steg.

Som sagt sätts växlar kranarna från transformatorns lindning med hjälp av elektromekaniska reläer, och för att säkerställa både upp och ned drift är autotransformatorn tillverkad på ett sådant sätt att 4 kranar för att sänka utspänningen och 3 kranar att öka är tillåtna.

Reläer fungerar tillräckligt snabbt, reaktionshastigheten för stabilisatorn. Beroende på typ av specifika reläer fungerar de på 2-7 millisekunder. Enheten tillhandahåller kopplingssteg och den slutliga reaktionen på 2-12 millisekunder.

Själva transformatorn och kopplingsreläerna syns på fotot - det är blocken i de svarta fodren bakom den.

Ju fler reläer installeras, desto större är noggrannheten för justering och intervallet för driftspänningar. Vissa modeller arbetar inom spänningsområdet 100-290V.

Deras fördelar:

• låg kostnad;

• tillförlitlighet;

• stör inte nätverket;

• de flesta modeller har ytterligare funktioner, såsom överspänningsskydd, spänningsförsörjning från ingång till utgång direkt. Detta läge kallas bypass (bypass), det är nödvändigt att minska förluster på transformatorn vid ett normalt värde på matningsspänningen. Skydd mot kortslutning och överhettning kan också integreras;

• livslängd på 8-15 år;

• utmärkt underhåll - om reläerna misslyckas kan de enkelt, snabbt och billigt bytas ut. avgörande är felet i transformatorn eller styrkortet;

• hög effektivitet - 97-99%.

Nackdelen är den stegvisa justeringen. Vissa kanske inte är nöjda med regelbundna klick när de byter reläer. Men de är inte för höga.

Relästabilisatorer är väl lämpade för kylskåp, tvättmaskiner och andra apparater med motorer och värmare.

Elektromekaniska eller servodrivna spänningsstabilisatorer

Servodrivna spänningsstabilisatorer liknar i princip en laboratorie-autotransformator, den enda skillnaden är att spänningen automatiskt regleras, av servo.

Med denna konstruktion är det omöjligt att tillhandahålla en skarp reaktion på spänningsförändringar, reaktionshastigheten är i intervallet 10-15 volt per 1 sekund. Därför är den väl lämpad för områden där låg eller hög spänning konstant observeras eller till och med flyter under dagen. Detta händer ofta i byar och privat sektor. De svarar på smidiga förändringar i matningsspänningen och ger en stabil utgång vid 220 V.

fördelar:

• jämn spänningsjustering;

• precisionsjustering.

nackdelar:

• slitage av rörliga delar och behovet av att regelbundet förebygga eller byta ut dem;

• stabilisatorns drift är ganska högljudd på grund av ljud från servomotorn och strömkollektorns rörelse längs lindningen, vilket innebär att när ingångsspänningen ändras, kommer du att höra ett surr;

• damm och fuktighet är de onda fienderna för alla elektriska apparater, men i fallet med en servodriven stabilisator är detta särskilt kritiskt, eftersom faktiskt den huvudsakliga funktionella enheten inuti är i öppet tillstånd.

Elektronisk spänningsregulator

I själva verket är det samma relästabilisator, men istället för reläet används halvledaromkopplare - tyristorer eller triacer. Detta ger tyst växling och snabbare respons.

Thyristor-modeller har en liknande enhet:

Om spänningen i nätverket ligger inom normala gränser, kommer det elektroniska stabiliseringssystemet att aktivera bypass-läget och sätter strömmen i bypass av transformatorn. Detta är nödvändigt för att öka effektiviteten.

Den här videon jämför funktionen för reläet och elektronisk spänningsstabilisator:

fördelar:

1. Tillförlitlighet. Halvledarnycklar kännetecknas inte av mekaniskt slitage av kontakterna.

2. Prestanda är en ordningsstorlek högre.

3. Noiselessness.

nackdelar:

1. Kostnaden är högre än för relämodeller.

2. Förmågan att på kort sikt överbelasta halvledaromkopplare är lägre än för elektromekaniska reläer.

3. Symmistorer kan också misslyckas om en högspänning pulsnedbrytning inträffar, men tillverkare minimerar dessa problem.

Stabilisator för växelriktare

Ett annat namn för denna typ av instrument är dubbla konverteringsstabilisatorer. Blockschemat för enheten visas i figuren nedan.

Det vill säga, i denna krets matas spänningen till ingångsfiltret för elektromagnetisk störning, sedan till effektfaktorns korrektor (det kanske inte är i billiga modeller), sedan korrigeras och matas till växelriktaren och till utgångskretsen till lasten. Således påverkar inte utgångsspänningen utsignalen och reaktionshastigheten för stabilisatorn med en dubbelomvandlare är högre än för andra typer.

Den enda begränsningen är ingångsspänningsområdet, som begränsas av inverterarkretsens egenskaper. Omformaren med transformatorn är involverad i den dubbla omvandlingen, därför tillhandahålls också den galvaniska isoleringen av ingångs- och utgångskretsarna. Detta återspeglas tydligare i diagrammet nedan, även om detta är en oavbruten strömförsörjningskrets, men meningen är densamma.

Nedan visas ett exempel på en elektrisk princip liknande enhet.

Följaktligen är den villkorade spänningsgrafen vid ingången och utsignalen från stabilisatorn med dubbelomvandling.

fördelar:

• tysta;

• Noggrannhet och hastighetsjustering;

• Stort ingångsspänningsområde.

Nackdelen är kostnaden.

slutsats

Alla stabilisatorer är bra på sitt sätt, och installation av någon av dem kommer att förbättra arbetsförhållandena för elektriska apparater och förlänga deras livslängd. Du bör dock ta hänsyn till hastigheten och dra slutsatser om pulserande spänningsspänningar ofta uppstår i elnätet.

För att sammanfatta och göra rätt val, läsa tabellen, tog jag upp flera modeller av olika typer av ungefär samma kraft. Priserna är hämtade från Yandex.Market och anges för juli 2018.