О стабилизаторах напряжения

О стабилизаторах напряжения Стабилизаторы напряжения релейного типа.
Это наиболее распространенный тип стабилизаторов, в которых регулирование выходного напряжения осуществляется переключением отводов обмоток автотрансформатора с помощью электромагнитных реле. Особенностью стабилизаторов этого типа является ступенчатое изменение выходного напряжения с шагом 5 - 20 В, что может отражаться в моргании (мерцании) ламп накаливания. Кроме того, контактная группа электромагнитных реле со временем изнашивается, особенно при коммутировании больших токов. Поэтому этот тип стабилизаторов не подходит для применения в очень нестабильных электросетях, и для питания мощных потребителей. Однако для защиты отдельных маломощных электроприборов (например, бытовых отопительных котлов, оргтехники) в относительно "спокойных" электросетях использование релейных стабилизаторов напряжения вполне оправдано.
По цене релейные стабилизаторы наиболее доступны, так как они очень просты по схемотехнике, и построены на недорогих компонентах.

Основным "производителем" релейных стабилизаторов напряжения является Китайская Народная Республика. Кто бы сомневался ... Причем, китайцы не стесняются продуцировать релейные стабилизаторы даже на 10 кВА, хотя коммутировать с помощью электромагнитных реле токи в 60 - 70 А - это, мягко говоря, авантюра. Ибо на таких токах контакты в реле быстро "подгорят", или же вообще "слипнутся". К тому же китайские стабилизаторы напряжения (в общем все, и не только релейные) выполнены на дешевых компонентах и "впритык" к рабочим токам, без запаса на случай перегрузок (пусковых, например). Также с целью снижения себестоимости схемотехника большинства китайских стабилизаторов максимально упрощена, часто отсутствуют элементарные защитные узлы, порой приводит даже к пожарам...

В отличие от китайцев, основные отечественные производители выпускают релейные стабилизаторы преимущественно малой мощности, до 2,5 кВт. Причем реле в них устанавливают с многократным запасом по току. Но в последние годы некоторые известные отечественные производители тоже расширили линейки своих релейных стабилизаторов к мощностям в 5-8 кВт, а некоторые и до 14 кВт. Это исключительно коммерчески мотивированный шаг, призванный увеличить объемы продаж ...

Следующими, прежде всего по стоимости и надежности, идут сервоприводные стабилизаторы напряжения. Или же их еще по - другому называют "сервомоторные", "электромеханические" или "электродинамические".
В сервоприводных стабилизаторах напряжение регулируется перемещением по обмоткам автотрансформатора специального ползунка - токосъемника, который приводится в движение электромоторчиком (сервоприводом). Помните из уроков физики лабораторные автотрансформаторы (ЛАТР - ы)? Ну вот это практически те же ЛАТР - ы, только с моторчиком.
Особенностью сервоприводных стабилизаторов является плавное и достаточно точная регулировка выходного напряжения (± 1 – 3 %), что позволяет использовать их для питания систем освещения. Однако недостатком стабилизаторов этого типа является низкая скорость реации на изменение входного напряжения (20 - 40 В / с). Поэтому сервоприводные стабилизаторы непригодны для использования при значительных резких скачках напряжения (например, когда в сети работает "дикий электросварщик"), поскольку они просто не будут успевать компенсировать такие скачки. Но стабилизаторы этого типа вполне целесообразно применять для компенсации плавных суточных или сезонных изменений напряжения в электросети. Например, как в распространенной ситуации, когда утром или вечером сеть перегружена и напряжение снижено, а ночью сеть постепенно разгружается и напряжение плавно растет. Или аналогично бывает зимой сеть перегружена, а летом - разгружена.
"Болезнью" сервоприводных стабилизаторов напряжения является токосъемные щетки (преимущественно графитовые), которые со временем просто стираются. И вообще вся конструкция таких стабилизаторов не слишком надежна, поскольку построена на механических узлах, которые имеют свойство изнашиваться. Механизмы сервомоторных стабилизаторов нуждаются в периодической "чистке и смазкеи".
Однако в "спокойных" электросетях сервоприводные стабилизаторы напряжения достаточно надежны. Также они хорошо выдерживают пусковые перегрузки различными насосами, компрессорами и т.п.
Основным производителем сервомоторных стабилизаторов тоже есть китайцы. Характерная особенность китайских "сервомоторников" такая же, как у их "релейников" - максимально упрощенная схемотехника и использование дешевых компонентов. Зато недорого.
В стране ни один производитель не выпускает сервомоторных стабилизаторов. Ведь если подходить к их производству ответственно, то стоимость таких стабилизаторов становится слишком высокой, и тогда они уже не конкурируют с китайскими "аналогами". Ведь производство точной и надежной механики на современном этапе технологического развития намного сложнее и дороже, чем «чистая электроника". Поэтому в мире очень мало компаний (кроме китайских), продуцирующих сервоприводные стабилизаторы напряжения. К примеру, сервомоторные стабилизаторы итальянской компании ORTEA в несколько раз дороже отечественных электронных стабилизаторов аналогичной мощности.

Ну вот так плавно мы подошли к группе электронных стабилизаторов напряжения. К этой группе относятся феррорезонансные стабилизаторы, симисторные и тиристорные, а также стабилизаторы с двойным преобразованием.

Принцип действия феррорезонансных (ферромагнитных, магниторезонансных) стабилизаторов напряжения основан на явлении магнитного резонанса в контуре трансформатор - конденсатор. Когда - то давно стабилизаторы этого типа широко применялись для питания ламповых телевизоров.
Феррорезонансные стабилизаторы напряжения имеют высокую точность и быстродействие, однако они работают в узком диапазоне входного напряжения (185 - 255 В) и очень искажают ее форму. Именно из - за искажения формы выходного напряжения такие стабилизаторы не подходят для питания большинства современных бытовых приборов. Также для ферромагнитных стабилизаторов недопустима работа с неполной нагрузкой, поскольку они в таком "недогруженными" режиме перегреваются. Помните еще те старые советские стабилизаторы от ламповых телевизоров? Именно из - за значительного нагрева в "холостом" режиме у них всех была пожелтевшая, или даже расплавленная верхняя крышка.
Через свои недостатки феррорезонансные стабилизаторы напряжения в наше время не слишком распространены. Их даже китайцы не очень охотно производят. Хотя, некоторые китайские компании их все еще выпускают, но в нашей местности ферромагнитные стабилизаторы практически не встречаются.

Степенные симисторные и тиристорные стабилизаторы напряжения.
Принцип действия стабилизаторов этого типа аналогичен релейным, однако переключения отводов силового автотрансформатора осуществляется электронными ключами (симисторами и тиристорами). Поэтому выходное напряжение тоже регулируется ступенчато, что накладывает некоторые ограничения на применение таких стабилизаторов напряжения для питания систем освещения. Однако это ограничение в определенной степени преодолевается путем уменьшения шага регулировки напряжения. Но уменьшение шага регулирования требует увеличения количества электронных ключей, что приводит к усложнению устройства и рост его стоимости.
Применение электронных ключей позволяет стабилизаторам этого типа достичь высокого быстродействия и надежности по сравнению с релейными, а также значительно уменьшить уровень шума при работе.
Стоимость симисторных и тиристорных стабилизаторов напряжения уже существенно выше, чем релейных или китайских сервомоторных. Высокая стоимость обусловлена не только использованием относительно дорогих электронных ключей и других компонентов, но и малой серийностью производства. Ну и банальная причина - очень деньги нужны производителям. Однако когда за дело возьмутся китайцы, то и стоимость резко и существенно упадет. Впрочем, упадет и качество ... Сейчас же в производстве симисторных и тиристорных стабилизаторов напряжения лидирует Украина, как ни странно ... Хотя ничего удивительного в этом нет - в цивилизованном мире проблема со стабильностью напряжения в розетках не стоит, а для китайцев сложность и стоимость "симисторников" еще пока слишком высоки.

Отдельной подгруппой электронных стабилизаторов напряжения является тиристорные стабилизаторы с фазо - импульсной модуляцией (ФИМ). Особенностью таких стабилизаторов является плавность регулировки выходного напряжения, высокая точность (± 1%) и скорость реакции (10 - 20 мс). Однако есть и ложка дегтя в этой бочке меда - стабилизаторы с ФИМ вносят дополнительные нелинейные искажения в выходной сигнал. И хотя эти искажения не превышают 5 - 7%, однако в некоторых случаях и для определенных приборов такие искажения могут быть недопустимыми. Впрочем, для большинства бытовой техники такой уровень искажений формы напряжения питания не является критическим.
Стоимость стабилизаторов напряжения с ФИМ сопоставима со стоимостью степенных электронных стабилизаторов. На отечественном рынке такие стабилизаторы представлены пока всего лишь двумя производителями. Китайцы таких стабилизаторов не выпускают.

Ну и напоследок рассмотрим устройства, которые лишены всех недостатков упомянутых выше стабилизаторов напряжения. Это блоки бесперебойного питания (ИБП) с двойным преобразованием (их еще называют "он - лайновыми" – On - Line). Фактически это "идеальные" стабилизаторы напряжения. Цены бы им не было бы, если бы не их высокая стоимость ...
В устройствах с двойным преобразованием входное напряжение сначала выпрямляется, и тогда уже заново генерируется с заданными параметрами. Таким образом достигается очень высокая стабильность напряжения и частоты, низкий уровень нелинейных искажений, и вообще отсутствует понятие времени реакции, поскольку напряжение генерируется постоянно и независимо от ее уровня и формы на входе. Благодаря встроенным в такие ИБП (или присоединенным отдельно) аккумуляторным батареям (АКБ) достигается высочайший уровень защищенности подключенных приборов от любых артефактов внешней сети. Ибо в таких он - лайновых бесперебойниках выходное напряжение генерируется инвертором с напряжения АКБ, а сетевое напряжение только постоянно подзаряжают эти АКБ. Даже когда напряжение в сети исчезнет вообще, то ИБП продолжать питать подключенные к ним приборы, пока хватит ради аккумуляторов.
ИБП с двойным преобразованием целесообразно применять в сетях с высоким уровнем помех и низкой стабильностью параметров, и для питания чувствительных приборов (например, медицинской техники, аппаратуры связи и др.). Также их использование эффективно в комплексных системах резервного питания, где основным источником энергии является китайский дизельный или бензиновый электрогенератор. Ведь большинство таких китайских генераторов настолько сильно искажают форму выходного напряжения, что от них не только медтехника отказывается работать, но и не запускается банальный газовый котел.
Блок питания с двойным преобразованием сейчас выпускает много производителей во всем мире. В целом цены на онлайновые ИБП достаточно высоки, поскольку сами - по - себе такие устройства достаточно сложны технически, да еще и стоимость их компонентов тоже высока (прежде всего, стоимость аккумуляторных батарей и выходных транзисторов). Как и всегда, стоимость и качество тесно связаны: китайские ИБП доступны по цене, а европейские или американские - надежны. Отечественные производители пока что смогли освоить производство лишь маломощных бесперебойников с двойным преобразованием, заняв таким образом свою узкую нишу.

Ну вот примерно так ...

Пожалуй, стоит сказать еще несколько слов о производителях, цене и качестве. Преимущественно всегда эти два параметра находятся в обратной зависимости друг от друга. Качественное дешевым не бывает. Так и делятся производители. Китайцы в основном ориентируются на массовость и соответственно на низкую стоимость, не слишком заботясь низким качеством. Кто же предъявит к ним претензии - где мы, а где они? А отечественные производители должны заботиться о высоком качестве и надежности, чтобы продавать хоть и немного, зато дорого. Да и ответственность за свою продукцию у наших производителей больше, потому спросить с них гораздо проще, если вдруг что ...

А что выбирать для себя, дешевое или надежное - каждый уже решает сам, исходя из собственных приоритетов и возможностей.

Видео:

Комментарии 1

Наталья
У нас на даче стоит стабилизатор напряжения Ортеа и я стала бы именно его советовать.Всё-таки не зря говорят,что итальянские стабилизаторы одни из самых надежных.Да и бесшумный он плюс пожаробезопасный.Заказывали на сайте http://ortea.ru/,привезли и установили.И проконсультировали естественно.Так что мы с мужем довольны.

Покупки в Интернете.ру
Навигатор:
Магазины | Отзывы | Статьи

Рубрикатор:
Покупки в Интернете.ру / Энциклопедия потребителя / Телефоны, фотокамеры и компьютерная техника / О стабилизаторах напряжения