Что дает стабилизатор напряжения: Зачем нужен стабилизатор напряжения ?

Для чего нужен стабилизатор напряжения

Содержание: 1) Для чего нужен стабилизатор напряжения 2) В каком случае нужен стабилизатор напряжения? 3) Для чего нужен стабилизатор напряжения в частном доме? 4) Нужно ли ставить стабилизатор напряжения в квартиру? 5) Для чего используют стабилизатор? 6) Коммерческая выгода от установки стабилизатора напряжения 7) Как разобраться в производителях? 8) Когда применение стабилизатора напряжения целесообразно? 9) Релейный или сервоприводный? 10) Что нужно знать перед покупкой стабилизатора? 11) Как рассчитать мощность стабилизатора?

Стабилизатор напряжения (СН) – это функциональное защитное устройство электронного или электромеханического типа, предназначенное для автоматического выравнивания скачков входного напряжения. Этот прибор способен поддерживать стабильное напряжение на уровне 220 или 380 В (в зависимости от фазности сети)

Это универсальное устройство, без которого не обойтись в частном доме или на даче.

Оборудование для стабилизации способно автоматически преобразовывать напряжение при его скачках до максимально или минимально недопустимого значения. Это особенно важно, чтобы защитить технику в доме от выхода из строя или частичной поломки. Если вы используете дорогостоящие электроприборы, стоит разобраться подробно, для чего нужны стабилизаторы напряжения, какие их функции и назначение.

Благодаря преобразованию входного электрического напряжения и поддержанию нормального значения для бесперебойной работы приборов, это устройство стало незаменимым для владельцев домов и загородных коттеджей.

Бытовые стабилизаторы помогут решить две наиболее распространенных проблемы:

1. Стабилизация входного напряжения до номинального значения 220 или 380В (понижение при повышенной нагрузке и повышение при снижении входного напряжения)
2. Отключение электропитания при существенных скачках – ниже 160 и выше 225 В.

В преимущественном большинстве случаем качество энергоподачи в многоэтажных домах отвечает нормам. Однако случаются ситуации, когда в многоквартирных домах выявляются ситуации, когда напряжение в сети падает ниже 198 В или повышается выше 253. В данном случае стабилизаторы напряжения – необходимое приобретение, особенно если вы используете дорогостоящую технику, качество и работоспособность которой может снизиться за счет непредвиденных скачков в сети электропитания.

СН применяют как защитное устройство, способное выравнивать входное напряжение при его отклонении от нормы. Стабилизаторы напряжения нужны для обеспечения нормальной работы техники в частном доме, на даче, в квартире. Эти устройства также применяют в офисах, подбирая соответствующую мощность.

Качество работы и характеристики электросети в наше время не всегда отвечает требования потребителя. Поэтому если вы хотите экономно и эффективно использовать потребляемую электроэнергию, важно отметить преимущественные выгоды покупки СН:

Многие бытовые электроприборы при некачественном напряжении работают не так, как того ожидает потребитель. При резких скачках и регулярных перепадах техника часто выходит из строя или частично ломается. Со стабилизатором вам не придется ремонтировать или покупать новое оборудование.

Когда значение напряжения в сети существенно снижается, приборам приходится потреблять в разы больше тока, что повышает расход электропитания и увеличивает расходы на оплату.

На сегодняшний день рынок продажи СН заполнен современными моделями устройств, которые демонстрируют эффективные показатели. Прежде чем купить изделие, следует изучить преимущества производителей нескольких стран. Наиболее востребованным оборудованием среди потребителей Украины являются модели фирм:

1. Вольтер, ВФ РЭТА, ДонСтаб, Прочан, Элекс – Украина
2. ORTEA, IREM – Италия
3. SALICRU – Испания

Если в течение продолжительного времени вы наблюдаете, что уровень напряжения в сети понижается < 195В или подымается более 245В, однозначно необходимо устанавливать СН. Обратите внимание на фазность сети: для трехфазного потребления необходимо монтировать трехфазный прибор стабилизации напряжения.

Если вы не знаете, какой СН купить для дома, стоит разобраться в преимуществах наиболее востребованных моделей:

Релейный

– состоит из трансформатора, реле и управляющей платы. Принцип работы заключается в ступенчатой стабилизации выходной нагрузки. Их плюсами можно отметить:

• Широкий диапазон входных нагрузок
• Низкая чувствительность к перепадам и перегрузкам
• Работа при температурах от -4 до +40С
• Небольшие габариты
• Доступная стоимость

Сервоприводный стабилизатор напряжения – это электромеханическое устройство, которое состоит из электродвигателя и управляющей платы. Достоинствами эксплуатации являются:

• Плавная стабилизация искаженного значения входного напряжения
• Высокая точность выравнивания
• Приемлемая цена

Прежде чем заказать устройство, следует выяснить несколько основных нюансов:

• Тип сети – одно или трехфазная (от этого зависит тип выбранного прибора)
• Суммарную нагрузку, которая будет оказана на стабилизатор (в кВт)
• Предельное отклонение сетевого напряжения от допустимых норм

Эти основные критерии оценки помогут подобрать оптимальную модель на длительный срок эксплуатации.  

Чтобы правильно рассчитать нагрузку, необходимо:

1. Подсчитать суммарную мощность всех электроприборов.
2. К полученному значению прибавить мощности пусковых токов.
3. Учитывая, что мощность указывается в киловаттах, а для выбора стабилизатора необходимо учитывать значение Вольт-Ампер, полученную сумму в кВт следует разделить на 0,8. Это коэффициент позволяет рассчитать максимально точную нагрузку на устройство стабилизации, поскольку не все приборы работают одновременно.

Исходя из полученного результата, вы сможете определить, из какой категории мощностей следует выбирать СН. Если самостоятельно рассчитать значение или выбрать прибор не удается в силу отсутствия опыта, лучше обратиться за помощью к профессионалу.

Может ли стабилизатор напряжения экономить электричество?

Содержание:

• Может ли реально стабилизатор дать экономию электрической энергии?

• Может ли стабилизатор напряжения экономить электричество? Делаем вывод на основе «школьной» и «не школьной» физики

Может ли реально стабилизатор дать экономию электрической энергии?

Вопрос на первый взгляд простой. Ответ напрашивается сам — «конечно нет», ведь закон сохранения энергии никто не отменял. Но давайте попробуем разобраться внимательней.

Стабилизатор напряжения — прибор, предназначенный для стабилизации напряжения электрической сети. Изучаем вопрос на основе «школьной» физики. Рассмотрим различные ситуации с напряжением в сети.
Допустим в сети — ровно 220 Вольт. В этом случае стабилизатор работает как трансформатор с коэффициентом трансформации «единица».  Но стабилизатор — прибор не идеальный, он имеет  внутреннее сопротивление, а значит имеет небольшие потери энергии на выделяемое тепло.
Вывод: в случае нормального входного напряжения использование стабилизатора приводит к потери электроэнергии, дать экономию он не может.

Рассмотрим вариант, когда в сети пониженное напряжение, к примеру 190 Вольт. Мы включаем стабилизатор. И, о чудо — на выходе 220 Вольт. Получили 190 Вольт, сделали 220 Вольт, все приборы в доме работают хорошо. Холодильник работает хорошо, чайник быстро греет воду. И все работает от 190 Вольт. Возможно мы получили экономию электричества? К сожалению, нет. Для питания необходимой нагрузки стабилизатор использует большую силу тока на входе, работает закон сохранения энергии. Сила тока на входе будет больше номинальной мощности питаемых приборов пропорционально падению напряжения внешней сети. Сам стабилизатор будет так же потреблять небольшую часть энергии.

Вывод: в случае пониженного напряжения использование стабилизатора приводит к потери электроэнергии, дать экономию он не может.

Рассмотрим вариант, когда в сети повышенное напряжение, к примеру 250 Вольт. Мы включаем стабилизатор. На выходе прибора теперь 220 вольт. Все приборы в доме работают хорошо. Холодильник работает хорошо, чайник быстро греет воду. Но теперь все работает от 250 Вольт. Возможно мы получили большой перерасход электричества? К счастью, нет. Для питания необходимой нагрузки стабилизатор использует меньшую силу тока на входе, работает закон сохранения энергии . Сила тока на входе будет меньше номинальной мощности питаемых приборов пропорционально повышению напряжения внешней сети. Однако сам стабилизатор будет так же потреблять небольшую часть энергии.

Вывод: в случае повышенного напряжения использование стабилизатора приводит к потери электроэнергии, дать экономию он не может.

Мы рассмотрели все возможные случае значения напряжения в сети и пришли к выводу, что с точки зрения школьного курса физики экономии энергии быть не может, а значит экономии нет. То есть стабилизатор напряжения не может экономить электроэнергию.

Можно было бы закончить на этом свою статью, но я постараюсь изучить вопрос глубже.

Изучаем вопрос на основе «не школьной» физики. Ясно, что стабилизатор не может дать больше электроэнергии, чем получает на входе. Оспаривать действие закона сохранения энергии я не буду. Однако, на мой взгляд использование стабилизатора напряжения реально дает экономию электроэнергии. И вот почему. Все дело в эффективности работы самих потребителей. Все электрические приборы проектируются для использования при нормальных значениях параметров тока. И именно при нормальном напряжении они имеют максимальный КПД (коэффициент полезного действия). При пониженном или повышенном напряжении КПД будет снижаться. А значит больше энергии пойдет на освещение, нагревание, охлаждение и другие виды работ.

Рассмотрим конкретные примеры.
Освещение. Все наблюдали, что при пониженном напряжении лампочки накаливания светят очень тускло. При напряжении в 180 Вольт яркость свечения лампы падает в два раза. Значит для освещения комнаты нужно будет включить еще одну лампу. При этом энергия, конечно, не пропадает, просто большая часть ее уйдет в выработку тепла.

Использование стабилизатора в этом случае дает реальную экономию электроэнергии на освещение.

Холодильник. При пониженном напряжении холодильник работает плохо, часто запускает компрессор, долго его не выключает. При очень низком напряжении может часто отключаться, так и не набрав «холода». При пониженном напряжении плохо работает электродвигатель компрессора. Как следствие, давление хладагента не достаточно для эффективной теплоотдачи. Напряжение падает на 20 %, а компрессор вынужден работать в два раза дольше. 

Использование стабилизатора в этом случае дает реальную экономию электроэнергии на охлаждение.

Чайник. Более простого устройства не найти. Но и чайник не любит пониженного напряжения. Хотя нет. Чайнику, в принципе, «всё ровно». Мы не любим, когда вода в чайнике греется пол часа или вовсе не нагревается до нужной температуры. Пропадает ли здесь электроэнергия? Конечно, нет. Просто при медленном нагреве чайник успевает отдать больше тепла окружающей среде. То есть чайник работает и как тепловой радиатор. 

Использование стабилизатора в этом случае дает реальную экономию электроэнергии на нагревание.

Вибрационный насос. Повышенное напряжение приведет к тому, что с большей силой якорь магнита будет ударяться о корпус насоса. Да, звук работы насоса станет громче, но будет ли он качать больше воды. Нет, частота работы будет та же, и объем поршня тоже не вырастет. КПД насоса в этом случае упадет. При пониженном напряжении насос будет работать менее эффективно, возможно упадёт производительность (вплоть до полной остановки). При пониженном напряжении увеличиться сила тока в обмотках электромагнита насоса, что приведёт к его перегреву.

Использование стабилизатора в этом случае дает реальную экономию электроэнергии на прокачку воды.

Итак. Подведем общий итог рассуждений.

Может ли стабилизатор напряжения экономить электричество? Делаем вывод на основе «школьной» и «не школьной» физики

С точки зрения простой физики стабилизатор не может дать экономию потребляемой электроэнергии. И это так.
Но с точки зрения необходимости выполнить полезную работу, использование стабилизатора напряжения может дать экономию электроэнергии, необходимой для выполнения единицы работы. Так в этом случае стабилизатор напряжения приводит к сокращению потерь питаемых электрических приборов.

Закончить статью хотелось бы эпизодом из мультфильма. «Холодильник, который мы на прокат берем, он наш или государственный? Холодильник — государственный. А холод, который он дает? А холод — наш, мы его ради холода и берём!»

Вот и с электроэнергией — так же. Для нас важнее сколько энергии пойдёт на производство холода, а не сколько энергии потребит всего холодильник. Если в итоге на выработку единицы холода электроэнергии пошло меньше, значит стабилизатор напряжения может экономить электричество.

Подробные характеристики современных стабилизаторов напряжения Российской компании «Бастион» вы найдёте в разделе стабилизаторы напряжения и в разделе стабилизаторы для котлов.

Читайте также:

• Стабилизатор напряжения 220 В для дома и дачи
  
• Сколько служит стабилизатор напряжения
  
• Выбираем бытовой стабилизатор напряжения
  

What & Why Of Voltage Stabilizers

Стабилизатор напряжения — это устройство, предназначенное для автоматического поддержания постоянного уровня напряжения. Он также известен как автоматический регулятор напряжения. Это электрическое устройство, которое используется для обеспечения стабильного выходного напряжения нагрузки на его выходных клеммах независимо от любых изменений на входе, т.е. входящего питания. Основной целью стабилизатора напряжения является защита тяжелых товаров, которые потребляют большое количество электроэнергии (например, кондиционер, холодильник, телевизор и т. д.) от возможного повреждения из-за скачка напряжения, напряжения доступа и проблем с низким / пониженным напряжением. .
На рынке доступны различные типы стабилизаторов напряжения. Как аналоговые, так и цифровые автоматические стабилизаторы напряжения находят свое применение в офисах или дома. Стабилизаторы напряжения бывают однофазными, что дает нам выход 220-230 вольт или трехфазными, которые обеспечивают выход 380/400 вольт. Регулировка желаемого стабилизированного выхода осуществляется методом понижения и повышения (импульсный регулятор напряжения, в котором выходное напряжение может быть выше или ниже входного напряжения) в соответствии с его внутренней схемой. Трехфазные стабилизаторы напряжения доступны в двух различных моделях: модели со сбалансированной нагрузкой и модели с несимметричной нагрузкой.

Стабилизаторы напряжения доступны с различными номиналами в киловольт-амперах (кВА) и диапазоном. Стабилизатор нормального диапазона может обеспечить постоянное выходное напряжение 200-240 вольт с добавочным напряжением 20-35 вольт от входного напряжения в диапазоне 180-270 вольт. Стабилизатор напряжения широкого диапазона может обеспечить стабилизированное выходное напряжение 190-240 вольт с повышающим напряжением 50-55 вольт от входного напряжения в диапазоне 140-300 вольт.

Они используются для широкого спектра применений, таких как специальный стабилизатор напряжения для небольших устройств, таких как телевизор, холодильник, микроволновая печь и т. д., до единого большого устройства для всех бытовых приборов. В дополнение к своей основной стабилизирующей функции существующие стабилизаторы напряжения имеют множество полезных дополнительных функций, таких как защита от перегрузки, переключение при нулевом напряжении, защита от разности частот, возможность запуска и остановки выхода, ручной/автоматический запуск, отключение напряжения и т. д. Они потребляют много энергии. производительные устройства (примерно производительностью 95-98%). Они потребляют очень мало энергии, которая обычно составляет от 3 до 5% от максимальной нагрузки.

Зачем нужны стабилизаторы напряжения?

Обычно большая часть электрического оборудования или устройств рассчитана на широкий диапазон входного напряжения. В зависимости от чувствительности рабочий диапазон оборудования ограничен определенным значением, например, одно оборудование может выдерживать ± 10 процентов от номинального напряжения, а другое может выдерживать только ± 5 процентов или меньше. Нестабильность тока довольно распространена во многих местах, особенно на концевых линиях.

Проблемы, возникающие из-за неисправности/нестабильности напряжения:

– Перегрев – Из-за избыточного напряжения устройство может страдать от перегрева, что может постепенно привести к неисправности этого устройства.

– Отказ оборудования – При значительных колебаниях напряжения устройство может не справиться со своей нагрузкой и, следовательно, может быть повреждено или может столкнуться с серьезными проблемами.

– Пониженная производительность — Перенапряжение имеет тенденцию снижать производительность устройства, замедляя его работу.

– Низкий КПД – Некоторые устройства с меньшим напряжением питания могут не работать на полную мощность.

– Необратимое повреждение – Избыточное или даже недостаточное питание может привести к повреждению устройства, поскольку на это устройство не подается требуемое напряжение.

Таким образом, постоянство и правильность напряжения определяют правильную работу оборудования. Таким образом, стабилизаторы напряжения гарантируют, что колебания напряжения на входе в сеть не повлияют на нагрузку или электроприбор. Защищенное, отфильтрованное и стабильное электропитание очень важно для работы электрического устройства. Правильная и стабилизированная подача напряжения необходима для того, чтобы устройство выполняло запланированную функцию намного лучше. Стабилизаторы напряжения гарантируют, что устройства получат желаемое и стабилизированное напряжение, независимо от того, насколько нестабильно напряжение. Таким образом, стабилизатор напряжения является решением проблем для всех, кто хочет получить наилучшую производительность и защитить свои устройства от этих нерегулярных колебаний напряжения и других помех, присутствующих в источнике питания. Стабилизатор напряжения играет важную роль в защите электронного оборудования. В настоящее время колебания напряжения являются очень распространенной проблемой. Существуют различные причины возникновения потока напряжения, например, электрические неисправности, плохая проводка, молния, короткое замыкание и т. д. Эти колебания также проявляются в виде перенапряжения или пониженного напряжения.

Стабилизаторы напряжения можно разделить на три основных типа:
• Стабилизаторы напряжения релейного типа
• Стабилизаторы напряжения на основе сервопривода
• Статические стабилизаторы напряжения

Вот некоторые из основных шагов, которые необходимо выполнить для выбора наилучшего выпрямителя напряжения. для вашего дома:

• Всегда проверяйте мощность устройства, для которого вы хотите приобрести стабилизатор, а затем, соответственно, покупайте стабилизатор напряжения аналогичной мощности. Мощность обычно указывается в кВА и указывается на задней стороне устройства вместе с другой информацией.
• Всегда оставляйте плюсовой запас в 20-25% при выборе стабилизатора, так как он предоставляет дополнительную возможность добавления другого устройства позже в будущем.
• Всегда проверяйте текущий предел нестабильности. Если это соответствует вашим требованиям, вы можете пойти с ним.
• Всегда помните о размере монтажных кронштейнов и других требованиях.
• Сначала изучите собственные требования к стабилизатору напряжения, а затем обратитесь за помощью или советом к эксперту.

Работа стабилизатора напряжения и его важность

Стабилизатор напряжения очень часто используется в холодильниках, кондиционерах, телевизорах, печном оборудовании, микропечах, музыкальных системах, стиральных машинах и т. д. Основная цель использования стабилизаторов напряжения — защитить устройства от колебаний напряжения. .

[adsense1]

Это связано с тем, что каждый электроприбор предназначен для работы при определенном напряжении, чтобы обеспечить желаемую производительность.

Если это напряжение ниже или выше определенного значения, прибор может выйти из строя или работать в худшем состоянии, или даже может быть поврежден.

В домашнем и промышленном применении, как правило, используются автоматические регуляторы напряжения для поддержания постоянного напряжения на конкретном оборудовании. Дайте нам знать больше об этих стабилизаторах напряжения в деталях.

Краткое описание

Что такое стабилизаторы напряжения?

Как следует из названия, стабилизатор напряжения стабилизирует или регулирует напряжение, если напряжение питания изменяется или колеблется в заданном диапазоне.

Это электроприбор, который подает постоянное напряжение на нагрузку в условиях повышенного и пониженного напряжения. Это устройство обнаруживает эти состояния напряжения и, соответственно, приводит напряжение в желаемый диапазон.

Стабилизатор напряжения для холодильника

Стабилизатор напряжения позволяет регулировать напряжение питания нагрузки. Они не предназначены для обеспечения постоянного выходного напряжения; вместо этого он управляет нагрузкой или системой в допустимом диапазоне напряжений.

Внутренняя схема стабилизатора показана на рисунке ниже. Он состоит из автотрансформатора/трансформатора, выпрямительного блока, компараторов, коммутационной цепи и реле.

[adsense2]

В современных стабилизаторах цифрового типа в качестве центрального блока управления используется микроконтроллер или микропроцессор.

Внутренняя схема стабилизатора

На современном рынке доступны различные типы стабилизаторов напряжения от разных производителей. Стабилизаторы поставляются с разным номиналом кВА для нормального диапазона (для получения выходного напряжения 200–240 В с повышающим напряжением 20–35 В для входного диапазона 180–270 В), а также для широкого диапазона (для получения выходного напряжения 190–240 В с повышающим напряжением 50–55 В). -buck для входного диапазона приложений 140-300 В).

Стабилизаторы доступны в виде специальных стабилизаторов для различных бытовых и промышленных приборов, таких как кондиционеры, LCD/LED-телевизоры, холодильники, музыкальные системы, стиральные машины, а также доступны в виде одного большого блока для всех приборов.

Стабилизаторы потребляют очень мало энергии, обычно от 2 до 5% от максимальной нагрузки (т. е. номинальной мощности стабилизатора). Это устройства с высоким КПД, обычно от 95 до 98%.

Трехфазный стабилизатор

Это могут быть однофазные или трехфазные стабилизаторы напряжения. Как нецифровые, так и цифровые автоматические стабилизаторы напряжения доступны от известных производителей.

Некоторые дополнительные функции доступны в современных стабилизаторах, включая защиту от высокого напряжения, защиту от перегрузки, переключение при нулевом напряжении, защиту от изменения частоты, отображение отключения напряжения и т. д.

Необходимость в стабилизаторах напряжения

Колебания напряжения — это не что иное, как изменение величины напряжения, которое обычно превышает или ниже диапазона установившегося напряжения, установленного некоторыми стандартами.

В некоторых странах электроэнергия распределяется при напряжении 230 вольт для однофазной сети и 415 вольт для трехфазной сети. При этом все электроприборы (особенно однофазные) рассчитаны на работу в диапазоне напряжений от 220 до 240В.

Допустимый диапазон напряжения в некоторых странах (в том числе в Индии) составляет 220 ± 10 В в соответствии со стандартами электроэнергии. А также многие бытовые приборы выдерживают этот диапазон колебаний напряжения.

Но в большинстве мест колебания напряжения довольно распространены и обычно находятся в диапазоне от 170 до 270 В. Эти колебания напряжения могут оказывать существенное неблагоприятное воздействие на электроприборы.

• В случае осветительного оборудования низкое падение напряжения снижает световой поток (освещенность), что еще больше сокращает срок службы лампы.
Двигатель переменного тока
• создает меньший крутящий момент и, следовательно, скорость при низком напряжении, и они развивают большую скорость, чем требуется, при перенапряжении. Это снижает срок службы двигателя, а также вызывает повреждение изоляции под высоким напряжением.
• В случае индукционного нагрева низкое напряжение снижает тепловую мощность, что приводит к тому, что нагрузка работает при температуре, не соответствующей желаемой.
• В теле- и радиопередачах падение напряжения снижает качество передачи, а также приводит к неисправности других электронных компонентов.
• Холодильники — это устройства с приводом от двигателя переменного тока, потребляющие большие токи в условиях падения напряжения, что может привести к перегреву обмоток.

Для преодоления вышеупомянутых последствий колебаний напряжения необходимы стабилизаторы напряжения.

Основной принцип работы стабилизатора напряжения

Регулировка напряжения необходима для двух различных целей; в условиях перенапряжения и пониженного напряжения. Процесс увеличения напряжения из состояния пониженного напряжения называется форсированием, тогда как снижение напряжения из состояния повышенного напряжения называется операцией понижения.

Эти две основные операции необходимы для каждого стабилизатора напряжения.

Как обсуждалось выше, компоненты стабилизатора напряжения включают в себя трансформатор, реле и электронную схему. Если стабилизатор определяет падение входного напряжения, он включает электромагнитное реле, чтобы добавить больше напряжения от трансформатора, чтобы компенсировать потерю напряжения.

Когда входное напряжение превышает нормальное значение, стабилизатор активирует другое электромагнитное реле, которое вычитает напряжение для поддержания нормального значения напряжения.

Режим форсирования

Принцип форсирования стабилизатора напряжения показан на рисунке ниже.

Здесь напряжение питания подается на трансформатор, который обычно является понижающим трансформатором. Этот трансформатор подключен таким образом, что вторичный выход добавляется к первичному напряжению питания.

В случае низкого напряжения электронная схема в стабилизаторе переключает соответствующее реле таким образом, что это дополнительное питание (входящее питание + вторичный выход трансформатора) подается на нагрузку.

Понижающий режим

Принцип работы понижающего стабилизатора напряжения показан на рисунке ниже.

В понижающем режиме вторичная обмотка понижающего трансформатора подключается таким образом, что выходное напряжение вторичной обмотки вычитается из входного напряжения.

Таким образом, в случае повышения входного напряжения электронная схема переключает реле, которое переключает вычитаемое напряжение питания (т.е. входное напряжение – вторичное напряжение трансформатора) на цепь нагрузки.

В случае нормального рабочего напряжения электронная схема полностью переключает нагрузку на входное питание без трансформаторного напряжения.

Эти понижающие, повышающие и нормальные операции одинаковы для всех стабилизаторов, независимо от того, являются ли они стабилизаторами нормального типа или стабилизаторами с сервоприводом. В дополнение к этим двум основным операциям стабилизатор напряжения также выполняет операции отключения при более низком и более высоком напряжении.

Работа стабилизатора напряжения

На рисунке ниже показана работающая модель стабилизатора напряжения, который содержит понижающий трансформатор (обычно с отводами на вторичной обмотке), выпрямитель, блок операционного усилителя/микроконтроллера и набор реле.

При этом операционные усилители настраиваются таким образом, чтобы они могли воспринимать различные заданные напряжения, такие как более низкое напряжение отсечки, напряжение в режиме повышения, нормальное рабочее напряжение, более высокое напряжение отсечки и рабочее напряжение понижения.

Набор реле подключен таким образом, что они отключают цепь нагрузки при повышении и понижении напряжения отсечки, а также переключают понижающее и повышающее напряжения на цепь нагрузки.

Понижающий трансформатор с переключением ответвлений имеет различные ответвления вторичного напряжения, которые полезны для работы операционного усилителя с различными напряжениями, а также для сложения и вычитания напряжений для операций повышения и понижения соответственно.

Цепь выпрямителя преобразует переменный ток в постоянный для питания всей электронной схемы управления, а также катушек реле.
Предположим, что это однофазный стабилизатор мощностью 1 кВА, обеспечивающий стабилизацию в диапазоне напряжений от 200 до 245 В с повышающим напряжением 20-35 В для входного напряжения от 180 до 270 В.

Если входное питание, скажем, 195 В, тогда операционный усилитель подает питание на катушку повышающего реле, так что на нагрузку подается 195 + 25 = 220 В. Если входное напряжение составляет 260 В, соответствующий операционный усилитель подает питание на катушку понижающего реле, так что на нагрузку подается напряжение 260-30 = 225 В.

Если входное напряжение ниже 180 В, соответствующие операционные усилители переключают катушку отключающего реле вниз, чтобы нагрузка отключалась от питания.

И если напряжение питания превышает 270 В, соответствующий операционный усилитель подает питание на катушку реле с более высокой отсечкой, и, следовательно, нагрузка отключается от питания.

Все эти значения являются приблизительными; оно может варьироваться в зависимости от приложения. Таким образом, стабилизатор работает при различных условиях напряжения.

Сервоуправляемые стабилизаторы напряжения

В случае автоматических стабилизаторов напряжения скорость коррекции напряжения очень низкая. Высокоскоростная коррекция напряжения с большей точностью достигается стабилизаторами с сервоуправлением.

В стабилизаторах с сервоуправлением коррекция напряжения производится очень точно, т.е. ближе к базовому значению напряжения.

Основные компоненты сервостабилизатора включают бесступенчатый автотрансформатор с серводвигателем, повышающе-понижающий трансформатор и полупроводниковую схему управления, как показано на рисунке ниже.

Стабилизатор с сервоуправлением

В этом стабилизаторе полупроводниковая схема управления измеряет падение и повышение напряжения от заданного значения и соответственно управляет серводвигателем.

Первичная обмотка повышающе-понижающего преобразователя подключается к моторизованному автотрансформатору, а его вторичная обмотка подключается последовательно с входным питанием.

Всякий раз, когда двигатель приводит в действие автотрансформатор, соответствующее напряжение подается на первичную обмотку повышающе-понижающего трансформатора, и, следовательно, соответствующее вторичное напряжение корректирует напряжение питания нагрузки.

Здесь компараторы (не что иное, как операционные усилители) в полупроводниковой схеме управления воспринимают изменения напряжения и активируют серводвигатель в желаемом месте, так что переменный трансформатор увеличивает или уменьшает выходное напряжение на нагрузке.

Когда схема управления обнаруживает, что выходное напряжение выше опорного напряжения, она подает положительный сигнал на контроллер серводвигателя, и, следовательно, рычаг вращается до тех пор, пока два напряжения не сравняются.

Если выходное напряжение падает ниже заданного значения, на серводвигатель поступает отрицательный сигнал, так что рычаг поворачивает контакт в другую сторону, чтобы уменьшить напряжение. Сервостабилизаторы могут производить регулировку выходного сигнала ±0,5% с высокой эффективностью около 98%.

Как выбрать подходящий стабилизатор для домашних нужд?

Размер стабилизатора напряжения зависит от мощности оборудования, в котором должна использоваться стабилизация. Таким образом, в первую очередь при покупке стабилизатора напряжения следует учитывать мощность всех электроприборов (или конкретного электроприбора), которые будут питаться от стабилизатора. Такие номинальные мощности обычно указываются в ВА или кВА. А также необходимо учитывать, является ли это однофазным или трехфазным питанием.

Номинальная мощность приборов обычно указывается на заводской табличке этого прибора; если номинальная мощность недоступна, просто рассчитайте произведение напряжения и тока этого оборудования, чтобы получить номинальную мощность.

Всегда рекомендуется учитывать истинное среднеквадратичное значение напряжения нагрузки.

Другим важным фактором является рассмотрение будущего расширения нагрузки. Таким образом, определение общей номинальной мощности требует возможного расширения в будущем, обычно на 20% больше, чем фактическая потребность в мощности, чтобы подключать нагрузки в долгосрочной перспективе.