Com triar un regulador de tensió

Estabilitzador de tensió: un dispositiu absolutament necessari a totes les llars. També es necessita al lloc de producció, però aquí ens centrarem en estabilitzadors domèstics dissenyats per protegir els electrodomèstics i els equips de les tensions i corrents. Típicament, la tensió al maleter és de 220 o 380 V a una freqüència de 50 Hz. Però, a causa de diversos factors: connectar els consumidors d'alta potència, les càrregues màximes a les hores de la nit o al matí, els accidents a les línies elèctriques, el corrent pot desviar-se dels paràmetres establerts en un percentatge de voltatge entre 25 i 40 ambdues direccions.

La tensió de xarxa massa baixa i massa elevada és igualment perillosa i no desitjable per als electrodomèstics. Els salts sobtats són doblement perillosos. Nevera, televisors, bombes domèstiques i calderes, ordinadors simplement poden deixar de funcionar. Els circuits d’entrada, l’electrònica complicada dels blocs de configuració poden cremar-se, poden produir-se altres danys, que són bastant cars de reparar.

Com funciona el regulador de tensió

Per determinar quin estabilitzador de tensió per a la llar és millor triar, heu de conèixer els principis bàsics del seu funcionament, quins són els estabilitzadors i quins són els paràmetres importants i a què no podeu prestar atenció.

En el seu nucli principal, l'estabilitzador és un transformador de reacció regulable. El corrent altern de la línia entra al bobinat primari i excita aproximadament el mateix corrent en el bobinatge secundari, al qual estan connectats els consumidors. Si canvia el nombre de voltes sobre la bobina principal, la corrent a la secundària, en què el nombre de voltes de treball continua sent el mateix, canviarà en conseqüència. Sobre el canvi en la relació del nombre de voltes i construït el treball dels transformadors regulables.

L’acoblament inductiu és molt fiable i no proporciona contacte directe dels enrotllaments - només a través d’un nucli metàl·lic. Aquests transformadors us permeten canviar gairebé de forma instantània els paràmetres del corrent de sortida, només cal que configureu el control del col·lector de corrent en funció de la tensió de la xarxa de subministrament, de manera que quan el corrent caigui a la xarxa a la bobina secundària, augmenti i quan se superi el voltatge disminueixi.

Un transformador controlat és la base de tots els estabilitzadors domèstics. Les diferències en ells es refereixen només a esquemes de control.

Tipus d’estabilitzadors de tensió

El mercat està dominat per dos tipus d’estabilitzadors: l’electromecànic i l’electrònic.

Estabilitzadors de tensió electromecànics

En estabilitzadors electromecànics, el corrent de la bobina està regulat per un control lliscant de contacte, que es desplaça al llarg de la superfície, canviant el nombre de voltes de treball. Qualsevol que recordi un curs de física de l’escola pot imaginar-se un reostat per experiments a l’aula. El regulador de tensió electromecànic funciona aproximadament de la mateixa manera, només es desplaça el control lliscant no a mà, sinó mitjançant un motor elèctric.

Els estabilitzadors electromecànics són molt fiables i permeten canviar suaument la tensió a la bobina secundària. Però, per la seva senzillesa, també presenten diversos inconvenients:

• com la majoria dels dispositius mecànics tenen una inèrcia tangible: el retard en el seu funcionament és evident a simple vista;
• Els contactes de carboni es desgasten amb el temps i requereixen reemplaçament;
• el soroll a la feina és gairebé audible, però encara hi és.

Abans d’escollir un regulador de tensió de tipus electromecànic, cal comparar la velocitat de resposta indicada al passaport del producte en unitats de V / s. Com millor sigui aquest indicador, millor serà l'estabilitzador d'instruments sensibles.

Reguladors electrònics de tensió

Els estabilitzadors electrònics funcionen d'una manera diferent. Feedback i commutació mitjançant tiristor, circuits de set fases o relésque canvien el nombre de bobinatges connectats a la xarxa. Aquests estabilitzadors funcionen absolutament en silenci, no s’escalfen i es caracteritzen per una velocitat de resposta molt alta. Però aquí hi va haver alguns inconvenients: els estabilitzadors electrònics regulen la tensió de sortida pas a pas. Tot i que les diferències no són massa grans, poden afegir dissonància al funcionament d’electrònica o motors.

Reguladors de tensió ferromagnètica

Els estabilitzadors ferromagnètics són dispositius que pràcticament no es fabriquen amb finalitats domèstiques, tot i que encara es poden trobar models primerencs que eren molt populars fa dècades. El seu treball es basa en canviar la posició del nucli ferromagnètic respecte a les bobines. El sistema és molt fiable, però voluminós i sorollós. Els principals desavantatges són el funcionament només sota càrrega i possibles distorsions de les característiques sinusoïdals. Per a l'electrònica i electrodomèstics moderns, no són adequats, però per a potents motors elèctrics, eines de mà i màquines de soldadura, el seu ús és força acceptable.

Com triar un regulador de tensió per paràmetres

Hi ha només uns quants paràmetres realment importants que caracteritzen el rendiment de l'estabilitzador i la comoditat del seu ús. Això és:

• nombre de fases;
• poder
• gamma d’ajustaments;
• velocitat de resposta;
• disponibilitat de protecció contra sobrecàrregues;
• mètode de connexió.

Quin estabilitzador de tensió escollir per a una casa privada només es pot resoldre delineant correctament la gamma de tasques que realitzarà, tenint en compte les principals característiques del complex.

Estabilitzador de xarxa o tronc

Segons el mètode de connexió, els estabilitzadors es divideixen en tronc i xarxa. Els primers s’instal·len a l’entrada de l’alimentació elèctrica a l’habitatge i regulen la tensió subministrada a tots els consumidors sense excepció - il·luminació, calefacció, alarma, electrodomèstics. Per regla general, una casa moderna és un sistema saturat d’energia amb un alt nivell de consum actual. Per tant, la potència dels estabilitzadors principals parteix de 3 kW.

Els reguladors de xarxa estan dissenyats per protegir un, menys sovint dos dispositius del mateix tipus. Estan connectats a una presa de sortida convencional i constitueixen un enllaç intermedi entre el maleter i el consumidor. La potència dels estabilitzadors de xarxa és relativament petita, però n’hi pot haver diversos a la casa.

Es tracta de dispositius relativament barats que protegeixen equips complexos i costosos si no hi ha un estabilitzador principal, o si la càrrega és molt gran. Els estabilitzadors de xarxa s’instal·len tant en edificis residencials com en oficines, hospitals, punts de contacte, on treballen una gran quantitat d’equips electrònics de gran precisió sensibles a les sobretensions de tensió.

Nombre de fases estabilitzadores

Un dels principals paràmetres determinants a l’hora de decidir quin regulador de tensió és millor triar per a un habitatge. Una xarxa monofàsica requereix un estabilitzador amb una connexió recomanada de 220 V. Hi ha tres maneres de resoldre el problema d’estabilització actual trifàsic: comprar tres estabilitzadors monofàsics, per ajustar cada fase, instal·lar l’estabilitzador només en una fase, a la qual estan connectats els consumidors més sensibles i instal·lar un potent dispositiu trifàsic. controlant la tensió a tota la casa.

Heu de saber que la majoria dels estabilitzadors domèstics de petita i mitjana potència són tres monofàsics sincronitzats en un habitatge comú. Per a alta potència s’utilitzen generalment tres transformadors, muntats en un nucli. Són més fiables i més fàcils d’ajustar.

Potència

Per entendre com triar un estabilitzador de tensió per a una casa privada, heu de saber exactament quanta electricitat es consumeix a la casa de forma teòrica i pràctica. El primer dígit es determina de manera molt senzilla; resumeix aritmèticament les capacitats de tots els consumidors, des de la bombeta fins a la bomba de baix i la soldadora del garatge. Aquesta figura mostra quanta potència es necessita amb tots els dispositius encesos alhora.

Però aquest indicador no és el límit superior: moltes eines i dispositius d’electrodomèstics estan equipats amb motors elèctrics que consumeixen molt més corrent quan es posa en marxa que quan treballen fins i tot amb càrrega màxima. Aquesta anomenada potència reactiva condueix al fet que el consum total augmenta significativament.

El següent pas és multiplicar la potència de cada dispositiu amb un motor elèctric, pres en kVA (indicat al passaport) per 2 i afegir a la figura existent. A continuació, augmenta el resultat un altre 25%, en cas de imprevistes. Després d’uns difícils càlculs a primera vista, obtindreu la potència real de l’estabilitzador, que s’ha d’instal·lar a la casa.

Consum d’energia (en pes) d’equips industrials i de construcció populars:

Consum elèctric (W) d'aparells elèctrics domèstics:

La potència mitjana d’un estabilitzador trifàsic d’una casa d’un pis amb garatge i una gamma completa d’electrodomèstics amb prou feines supera els 10 kW. No és tant ni és massa car. Per a un apartament de dues habitacions, n’hi ha prou amb 5 kW i, per a una mansió de dues plantes, cal un estabilitzador de 15 a 25 kW.

Però a l’hora d’escollir un estabilitzador en termes de potència, també cal parar atenció al rang d’ajustaments de tensió actual. Hauria d’estar entre 150 i 250 V. Només en aquesta part de la línia de possibles desviacions la potència de l’estabilitzador correspon al màxim indicat al passaport. Si el fabricant ha indicat una gamma més àmplia, per exemple de 140 a 280 V, encara millor, la vostra casa estarà protegida de manera més fiable. Però, al mateix temps, el cost del dispositiu augmenta lleugerament.

Però el preu no és el factor principal. No es recomana comprar un estabilitzador amb un rang d’ajust mínim, per exemple de 280 a 240 V, excepte com a xarxa, si la casa té un maleter comú. Aquests dispositius no són massa cars, però només poden igualar la tensió dins de límits estrets.

Per a casos especials, quan les desviacions de la xarxa poden superar els 120 V (a baix), s’utilitzen estabilitzadors complexos i costosos que poden operar en aquest rang. Solen ser instal·lacions combinades amb regulació electromecànica i electrònica, que funcionen en paral·lel. Però aquesta tècnica rarament és necessària, de manera que el comprador mitjà pràcticament no li interessa.

Per la potència en l'alineació de cada fabricant, hi ha estabilitzadors monofàsics de fins a 10 kVA i trifàsics de 5 a 30 kVA. Qualsevol persona, no necessàriament electricista professional, pot triar-los, centrant-se en la metodologia de càlcul anterior. No val la pena comprar estabilitzadors amb una potència de 35 - 100 kVA per a una casa o una residència d’estiu. Estan dissenyats per a la instal·lació en centres d’oficines i centres comercials, tallers i altres instal·lacions amb alt consum actual.A més, són massius i costosos, i pagar un excés de potència que no s’utilitzarà mai no és pràctic.

Precisió de sortida

Cap estabilitzador dóna exactament 220 V. Sempre hi ha una variació en el rendiment. Les normes estatals permeten desviacions de fins a un 10% en ambdues direccions. Per regla general, fins i tot equips molt sensibles, inclosos inversors, ordinadors i dispositius de comunicació, amb una distorsió de paràmetres funcionen bastant de manera fiable. Els consumidors nacionals es van dissenyar inicialment per a aquestes desviacions i, en funcionament, tampoc no van crear problemes.

Segons la precisió del voltatge de sortida, els estabilitzadors electromecànics donen realment 220 ± 3% V, i els electrònics - 220 ± 1% V, però el seu temps de reacció és un ordre de magnitud, o fins i tot dos, inferior. Si el regulador electrònic pot canviar la tensió de sortida per centèsimes de segon, l'electromecànic passarà de 0,5 a 1-2 segons.

Sistemes de protecció estabilitzadors

Igual que els transformadors, calen sistemes de protecció de tot tipus d’estabilitzadors. El seu diagrama esquemàtic i les seves tasques són aproximadament les mateixes, s'activen quan el corrent de subministrament supera les càrregues admissibles i desconnecta el consumidor de la xarxa. Quan el corrent de subministrament torna a la normalitat, el flux es restablirà automàticament.

L’estabilitzador també té un sistema de protecció eficaç propi: és un dispositiu bastant complex amb una massa d’electrònica sensible a les sobrecàrregues de tensió i corrent. Amb un curtcircuit a la xarxa, es pot produir un fort augment del corrent, que pot literalment cremar circuits.

El sistema d’autoprotecció desconnectarà la bobinada primària i el sistema d’ajust del corrent d’alimentació fins que es restableixin els paràmetres normals. La inclusió de l’estabilitzador a l’obra també es fa normalment en mode automàtic, però hi ha models amb inclusió manual després d’una aturada d’emergència.

Funcions i opcions addicionals

Tenint en compte la qüestió de l’elecció d’un estabilitzador de tensió per a un apartament o una casa, no s’ha de perdre de vista una sèrie de funcions addicionals que simplifiquen el seu funcionament, fer-lo més segur i ampliar la funcionalitat de la instal·lació. Sovint, entre dos estabilitzadors d’una mateixa fase, potència i rang d’ajust, val la pena triar-ne un que tingui més funcions, encara que costi una mica més.

Voltímetre i amperímetre

Els estabilitzadors domèstics estan equipats amb dispositius de mesura (voltímetres necessaris, amperímetres) com a opció. Els dispositius mostren la tensió de sortida després de l'estabilització i la força actual en cada fase. Si necessiteu esbrinar la tensió a la xarxa de subministrament, alguns estabilitzadors us ofereixen aquesta oportunitat: només premeu un botó especial i els commutadors de voltímetre mesuren els paràmetres de la xarxa d’entrada. La majoria dels estabilitzadors domèstics estan equipats amb voltímetres analògics (punter) i amperímetres de precisió prou alts.

Però recentment, molts fabricants d’estabilitzadors han canviat a dispositius digitals, això millora significativament el disseny i, per descomptat, permet augmentar el cost de la instal·lació. Tot i que no té un gran impacte en la precisió de la mesura, quan es controla el funcionament d’un estabilitzador de la llar, les dècimes i les centèsimes unitats no tenen un paper especial.

Molts estabilitzadors estan equipats amb una alarma LED, que pot informar sobre el funcionament normal del dispositiu, sortida del mode, sobrecàrregues crítiques i altres condicions tant de la xarxa com del propi dispositiu. Cadascun dels fabricants utilitza el nombre de leds i el seu color, que li sembla el més convenient. Abans d’iniciar el funcionament de l’estabilitzador, cal familiaritzar-se amb el valor de cada bombeta i el mode de funcionament d’aquestes (brillantor, parpelleig i freqüència de flaixos).

Els estabilitzadors funcionen en mode automàtic i no es proporciona la possibilitat d’ajust manual. Però els dispositius de control compleixen una funció força important: sempre podeu determinar el rang de tensió i la desviació de corrent per a cada fase i apagar el consumidor, que no pot funcionar en aquestes condicions.També podeu controlar visualment la potència total actual de la xarxa domèstica, mitjançant les dades dels dispositius de control i la fórmula P =Interfície d'usuari.

La capacitat de canviar el retard de l'aparició de la tensió

Una altra opció convenient és el botó de retard del voltatge de sortida. Això és necessari perquè després d’estabilitzar tots els circuits estabilitzadors comencin a funcionar i subministrin el corrent amb les característiques requerides a la xarxa. Normalment per això, el nivell de la llar estabilitzador triga entre 5 i 7 segons. Però amb un alt nivell de consum d’energia a la xarxa domèstica, aquest cop pot no ser suficient, el botó permet estendre’l a diversos minuts i eliminar possibles falses arrencades.

Modalitat de bypass

És molt convenient si s’inclou en ella la funció de bypass, és a dir, condicions per al pas directe del corrent, passant per alt tots els circuits d’ajust i equips de transformació. Això és molt convenient quan la tensió d’alimentació sigui molt inferior a l’interval de funcionament permès o bé si necessiteu connectar un dispositiu que superi el nivell crític de l’estabilitzador de potència. En aquest cas, el commutador permet que el corrent elèctric es dirigeixi directament al consumidor i l'estabilitzador estigui en mode d'espera.

Ventilador de refrigeració forçada

Fins a aproximadament 10 kVA, els estabilitzadors es refreden per fluxos de convecció que circulen lliurement per les obertures de ventilació de la carcassa. Les centrals elèctriques superiors estan equipades amb ventiladors forçats.

Característiques de la instal·lació i la connexió

Per regla general, no és difícil connectar estabilitzadors, especialment xarxa i xarxa monofàsica. Els controladors de xarxa es connecten a una presa d’alimentació de casa regular. Es mostren els mateixos endolls (un, dos o més, segons potència) al seu estoig, al qual es pot connectar qualsevol dispositiu de nivell domèstic.

Els estabilitzadors de tronc es connecten mitjançant un bloc de borns de 5 pins. Dues, per als cables de la xarxa, dues per entrar a la xarxa domèstica i una per a la presa de terra (obligatòria). En instal·lar l'estabilitzador a prop del punt d'entrada de la línia de cable a la casa, podeu connectar-lo vosaltres mateixos. Però heu d’apagar l’interruptor principal (interruptor). Sota tensió, és extremadament perillós i inacceptable connectar segons totes les normes de seguretat.

Poseu un estabilitzador de qualsevol potència després del mesurador. L’estabilitzador trifàsic està equipat amb un bloc de nou terminals. Ha d’estar connectat per un electricista professional, utilitzant eines especials. Instal·ladors estabilitzadors a la paret o al terra, segons la potència i la versió.

Per regla general, el seu funcionament només es permet a temperatures positives i humitats normals. A T ≥ +40 ⁰La protecció tèrmica C del dispositiu pot funcionar, per tant, l'estabilitzador s'ha d'instal·lar lluny dels aparells de calefacció en llocs tancats de la llum directa del sol.