Jak wybrać regulator napięcia

Stabilizator napięcia - urządzenie absolutnie niezbędne w każdym domu. Jest to również potrzebne w zakładzie produkcyjnym, ale tutaj skupimy się na stabilizatorach domowych zaprojektowanych w celu ochrony urządzeń i sprzętu gospodarstwa domowego przed skokami napięcia i prądami. Zazwyczaj napięcie w bagażniku wynosi 220 lub 380 V przy częstotliwości 50 Hz. Ale z powodu różnych czynników - podłączania odbiorców o dużej mocy, szczytowych obciążeń w godzinach wieczornych lub porannych, wypadków na liniach energetycznych, prąd może odbiegać od ustawionych parametrów o napięcie procentowe o 25 - 40 w obu kierunkach.

Zbyt niskie, a także zbyt wysokie napięcie sieciowe jest równie niebezpieczne i niepożądane dla urządzeń gospodarstwa domowego. Nagłe skoki są podwójnie niebezpieczne. Lodówki, telewizory, pompy domowe i kotły, komputery mogą po prostu przestać działać. Obwody wejściowe, skomplikowana elektronika bloków ustawień może się wypalić, mogą wystąpić inne uszkodzenia, których naprawa jest dość droga.

Jak działa regulator napięcia

Aby ustalić, który stabilizator napięcia dla domu najlepiej wybrać, musisz znać podstawowe zasady jego działania, jakie są stabilizatory i jakie są ważne parametry, a na co nie możesz zwracać uwagi.

U podstaw stabilizatora znajduje się regulowany transformator sprzężenia zwrotnego. Prąd przemienny z linii wchodzi do uzwojenia pierwotnego i wzbudza w przybliżeniu ten sam prąd w uzwojeniu wtórnym, do którego podłączeni są odbiorniki. Jeśli liczba zwojów cewki pierwotnej zostanie zmieniona, to prąd w wtórnym, w którym liczba zwojów roboczych pozostanie taka sama, odpowiednio się zmieni. Na zmianę stosunku liczby zwojów i zbudowano pracę regulowanych transformatorów.

Sprzężenie indukcyjne jest bardzo niezawodne i nie zapewnia bezpośredniego kontaktu uzwojeń - tylko przez metalowy rdzeń. Takie transformatory pozwalają prawie natychmiast zmienić parametry prądu wyjściowego, wystarczy skonfigurować sterowanie kolektorem prądu w zależności od napięcia w sieci zasilającej, tak aby gdy prąd spadnie do sieci w uzwojeniu wtórnym, wzrasta, a gdy napięcie zostanie przekroczone, maleje.

Kontrolowany transformator jest podstawą wszystkich stabilizatorów domowych. Różnice w nich dotyczą tylko schematów kontroli.

Rodzaje stabilizatorów napięcia

Na rynku dominują dwa rodzaje stabilizatorów - elektromechaniczny i elektroniczny.

Elektromechaniczne stabilizatory napięcia

W stabilizatorach elektromechanicznych prąd w cewce jest regulowany suwakiem stykowym, który porusza się po powierzchni, zmieniając liczbę zwojów roboczych. Każdy, kto pamięta szkolny kurs fizyki, może wyobrazić sobie reostat z eksperymentów w klasie. Elektromechaniczny regulator napięcia działa w przybliżeniu w ten sam sposób, tylko suwak porusza się nie ręcznie, ale za pomocą silnika elektrycznego.

Stabilizatory elektromechaniczne są bardzo niezawodne i umożliwiają płynną zmianę napięcia w cewce wtórnej. Ale ze swoją prostotą mają wiele wad:

• jak większość urządzeń mechanicznych ma namacalną bezwładność - opóźnienie działania jest zauważalne gołym okiem;
• styki węglowe zużywają się z czasem i wymagają wymiany;
• hałas w pracy jest ledwo słyszalny, ale nadal występuje.

Przed wyborem regulatora napięcia typu elektromechanicznego konieczne jest porównanie prędkości reakcji wskazanej w paszporcie produktu w jednostkach V / s. Im lepszy ten wskaźnik, tym lepszy stabilizator dla wrażliwych instrumentów.

Elektroniczne regulatory napięcia

Stabilizatory elektroniczne działają nieco inaczej. Sprzężenie zwrotne i przełączanie za pomocą obwody tyrystorowe, siedmiofazowe lub przekaźnikowektóre zmieniają liczbę zwojów podłączonych do sieci. Takie stabilizatory działają absolutnie bezgłośnie, nie nagrzewają się i charakteryzują się bardzo dużą prędkością reakcji. Ale tutaj były pewne wady - elektroniczne stabilizatory stopniowo regulują napięcie wyjściowe. Chociaż różnice nie są zbyt duże, mogą dodać dysonans do działania elektroniki lub silników.

Regulatory napięcia ferromagnetycznego

Stabilizatory ferromagnetyczne to urządzenia, które praktycznie nie są wytwarzane do celów domowych, chociaż wciąż można znaleźć wczesne modele, które były bardzo popularne dekady temu. Ich praca polega na zmianie położenia rdzenia ferromagnetycznego względem cewek. System jest bardzo niezawodny, ale nieporęczny i głośny. Głównymi wadami są praca tylko pod obciążeniem i możliwe zniekształcenie charakterystyk sinusoidalnych. W nowoczesnej elektronice i sprzęcie gospodarstwa domowego są one nieodpowiednie, ale w przypadku silnych silników elektrycznych, narzędzi ręcznych i spawarek ich użycie jest całkiem do przyjęcia.

Jak wybrać regulator napięcia według parametrów

Istnieje tylko kilka naprawdę ważnych parametrów, które charakteryzują działanie stabilizatora i wygodę jego użycia. To jest:

• liczba faz;
• moc
• zakres dostosowań;
• szybkość reakcji;
• dostępność zabezpieczenia przed przeciążeniem;
• metoda połączenia.

Jaki stabilizator napięcia wybrać dla prywatnego domu, można rozwiązać tylko poprzez prawidłowe określenie zakresu zadań, które będzie on wykonywać, biorąc pod uwagę główne cechy kompleksu.

Stabilizator sieci lub łącza

Według metody połączenia stabilizatory dzielą się na magistralę i sieć. Pierwsze są instalowane przy wejściu zasilacza do domu i regulują napięcie dostarczane do wszystkich odbiorców bez wyjątku - oświetlenie, ogrzewanie, alarm, urządzenia gospodarstwa domowego. Z reguły nowoczesny dom to system nasycony energią o wysokim zużyciu prądu. Dlatego moc głównych stabilizatorów zaczyna się od 3 kW.

Regulatory sieciowe mają na celu ochronę jednego, rzadziej dwóch urządzeń tego samego typu. Są one podłączone do konwencjonalnego gniazdka i stanowią ogniwo pośrednie między bagażnikiem a konsumentem. Moc stabilizatorów sieciowych jest stosunkowo niewielka, ale w domu może być kilka.

Są to stosunkowo niedrogie urządzenia, które chronią złożony i drogi sprzęt, jeśli nie ma głównego stabilizatora lub obciążenie jest bardzo duże. Stabilizatory sieciowe są instalowane zarówno w budynkach mieszkalnych, jak i biurach, szpitalach, punktach kontaktowych, w których działa wiele precyzyjnych urządzeń elektronicznych wrażliwych na skoki napięcia.

Liczba faz stabilizatora

Jeden z głównych parametrów decydujących o tym, który regulator napięcia najlepiej wybrać dla domu. Sieć jednofazowa wymaga stabilizatora z zalecanym podłączeniem 220 V. Istnieją trzy sposoby rozwiązania problemu stabilizacji prądu trójfazowego - kup trzy stabilizatory jednofazowe, aby wyregulować każdą fazę, zainstaluj stabilizator tylko na jednej fazie, do której podłączeni są najbardziej wrażliwi odbiorcy, i zainstaluj mocne urządzenie trójfazowe kontrolowanie napięcia w całym domu.

Powinieneś wiedzieć, że większość domowych stabilizatorów małej i średniej mocy to trzy zsynchronizowane jednofazowe we wspólnej obudowie. W celu uzyskania dużej mocy zwykle stosuje się trzy transformatory zamontowane na jednym rdzeniu. Są bardziej niezawodne i łatwiejsze do dostosowania.

Moc

Aby zrozumieć, jak wybrać stabilizator napięcia dla prywatnego domu, musisz dokładnie wiedzieć, ile energii elektrycznej zużywa się w domu teoretycznie i praktycznie. Pierwsza cyfra jest określana bardzo prosto - zdolności wszystkich odbiorców, od żarówki do pompy odwiertu i spawarki w garażu, są sumowane arytmetycznie. Ten rysunek pokazuje, ile energii potrzeba, aby wszystkie urządzenia były jednocześnie włączone.

Ale ten wskaźnik nie jest górną granicą - wiele narzędzi i urządzeń gospodarstwa domowego jest wyposażonych w silniki elektryczne, które zużywają znacznie więcej prądu podczas rozruchu niż podczas pracy nawet przy maksymalnym obciążeniu. Ta tak zwana moc bierna prowadzi do tego, że całkowite zużycie znacznie wzrasta.

Następnym krokiem jest pomnożenie mocy każdego urządzenia przez silnik elektryczny, wzięty w kVA (wskazany w paszporcie) przez 2 i dodanie do istniejącej liczby. Następnie zwiększ wynik o kolejne 25% w przypadku nieprzewidzianych okoliczności. Po tak trudnych obliczeniach na pierwszy rzut oka uzyskasz prawdziwą moc stabilizatora, który musi być zainstalowany w domu.

Pobór mocy (wt.) Popularnego sprzętu przemysłowego i budowlanego:

Pobór mocy (W) domowych urządzeń elektrycznych:

Średnia moc trójfazowego stabilizatora jednopiętrowego domu z garażem i pełną gamą urządzeń gospodarstwa domowego przekracza zaledwie 10 kW. To nie jest tak dużo i nie jest zbyt drogie. W przypadku mieszkania dwupokojowego wystarczy 5 kW, a w przypadku dwupiętrowego dworku potrzebny jest stabilizator 15–25 kW.

Ale wybierając stabilizator pod względem mocy, należy również zwrócić uwagę na zakres regulacji napięcia prądu. Powinien wynosić od 150 do 250 V. Tylko w tej części linii możliwych odchyleń moc stabilizatora odpowiada maksimum podanemu w paszporcie. Jeśli producent wskazał szerszy zakres, na przykład 140 - 280 V - jeszcze lepiej, Twój dom będzie chroniony bardziej niezawodnie. Ale jednocześnie koszt urządzenia nieznacznie wzrasta.

Ale cena nie jest głównym czynnikiem. Kupowanie stabilizatora z minimalnym zakresem regulacji, na przykład 280 - 240 V, nie jest zalecane, z wyjątkiem sieci, jeśli dom ma wspólny bagażnik. Takie urządzenia nie są zbyt drogie, ale mogą wyrównać napięcie tylko w wąskich granicach.

W szczególnych przypadkach, gdy odchylenia w sieci mogą przekraczać 120 V (w dół), stosuje się złożone i drogie stabilizatory, które mogą działać w tym zakresie. Zazwyczaj są to instalacje połączone z regulacją elektromechaniczną i elektroniczną, pracujące równolegle. Ale taka technika jest rzadko wymagana, więc przeciętny nabywca praktycznie nie jest nią zainteresowany.

Według mocy w asortymencie każdego producenta istnieją stabilizatory jednofazowe do 10 kVA i trójfazowe 5 - 30 kVA. Każdy, niekoniecznie profesjonalny elektryk, może je wybrać, koncentrując się na powyższej metodologii obliczeń. Nie warto kupować stabilizatorów o mocy 35-100 kVA do domu lub letniej rezydencji. Są przeznaczone do instalacji w biurach i centrach handlowych, warsztatach i innych obiektach o wysokim zużyciu prądu.Ponadto są masywne i drogie, a opłacanie nadwyżki energii, która nigdy nie zostanie wykorzystana, nie jest praktyczne.

Dokładność wyjściowa

Żaden stabilizator nie daje dokładnie 220 V. Zawsze występuje różnica w wydajności. Normy państwowe dopuszczają odchylenia do 10% w obu kierunkach. Z reguły nawet bardzo wrażliwy sprzęt, w tym falowniki, komputery i urządzenia komunikacyjne, z takim zniekształceniem parametrów, działają niezawodnie. Krajowi konsumenci byli początkowo projektowani pod kątem takich odchyleń, a ich działanie również nie powodowało problemów.

Zgodnie z dokładnością napięcia wyjściowego, stabilizatory elektromechaniczne naprawdę dają 220 ± 3% V, a elektroniczne - 220 ± 1% V, ale wtedy ich czas reakcji jest rzędu wielkości, a nawet dwóch, mniej. Jeśli regulator elektroniczny jest w stanie zmienić napięcie wyjściowe na setne sekundy, elektromechanika wyda na to od 0,5 do 1-2 sekund.

Systemy ochrony stabilizatora

Podobnie jak transformatory, wymagane są systemy ochrony wszystkich typów stabilizatorów. Ich schemat ideowy i zadania są w przybliżeniu takie same, uruchamiane są, gdy prąd zasilający przekracza dopuszczalne obciążenia i odłącza odbiorcę od sieci. Gdy prąd zasilający powróci do normy, przepływ jest przywracany automatycznie.

Stabilizator ma również własny skuteczny system ochrony - jest to dość złożone urządzenie z masą elektroniki wrażliwej na przeciążenia napięcia i prądu. W przypadku zwarcia w sieci może wystąpić gwałtowny skok prądu, który dosłownie może spalić obwody.

System autoochrony odłączy uzwojenie pierwotne i układ regulacji od prądu zasilającego do momentu przywrócenia jego normalnych parametrów. Włączenie stabilizatora do pracy zwykle odbywa się również w trybie automatycznym, ale istnieją modele z ręcznym włączeniem po zatrzymaniu awaryjnym.

Dodatkowe funkcje i opcje

Biorąc pod uwagę kwestię wyboru stabilizatora napięcia do mieszkania lub domu, nie należy zapominać o szeregu dodatkowych funkcji, które upraszczają obsługę, zwiększają bezpieczeństwo i rozszerzają funkcjonalność instalacji. Często spośród dwóch stabilizatorów tej samej fazy, mocy i zakresu regulacji warto wybrać taki, który ma więcej funkcji, nawet jeśli kosztuje nieco więcej.

Woltomierz i amperomierz

Stabilizatory domowe są opcjonalnie wyposażone w urządzenia pomiarowe - wymagane woltomierze, amperomierze. Urządzenia pokazują napięcie wyjściowe po stabilizacji i natężenie prądu w każdej fazie. Jeśli chcesz znaleźć napięcie w sieci zasilającej, niektóre stabilizatory dają taką możliwość - wystarczy nacisnąć specjalny przycisk, a woltomierz przełącza się, aby zmierzyć parametry sieci wejściowej. Większość stabilizatorów domowych jest wyposażona w woltomierze analogowe (wskaźnikowe) i amperomierze o wystarczająco wysokiej dokładności.

Ale ostatnio wielu producentów stabilizatorów przeszło na urządzenia cyfrowe - to znacznie poprawia projekt i, oczywiście, pozwala na zwiększenie kosztów instalacji. Chociaż nie ma to dużego wpływu na dokładność pomiaru, podczas kontrolowania działania stabilizatora domowego, dziesiąte i setne jednostki miar nie odgrywają specjalnej roli.

Wiele stabilizatorów jest wyposażonych w alarm LED, który może informować o normalnej pracy urządzenia, wyjściu z trybu, krytycznych przeciążeniach i innych warunkach zarówno sieci, jak i samego urządzenia. Każdy z producentów stosuje liczbę diod LED i ich kolor, co wydaje mu się najwygodniejsze. Przed rozpoczęciem pracy stabilizatora należy zapoznać się z wartością każdej żarówki i sposobem jej działania - świeceniem, miganiem i częstotliwością błysków.

Stabilizatory działają w trybie automatycznym i nie ma możliwości ręcznej regulacji. Ale urządzenia sterujące pełnią raczej ważną funkcję - zawsze możesz określić zakres odchyleń napięcia i prądu dla każdej fazy i wyłączyć odbiornika, który nie może działać w tych warunkach.Możesz także wizualnie kontrolować całkowitą bieżącą moc w sieci domowej, korzystając z danych urządzeń sterujących i wzoru P =Interfejs użytkownika.

Możliwość przełączania opóźnienia pojawienia się napięcia na wyjściu

Inną wygodną opcją jest przycisk opóźnienia napięcia wyjściowego. Jest to konieczne, aby po ustabilizowaniu wszystkie obwody stabilizatora rozpoczęły tryb pracy i dostarczały prąd o wymaganej charakterystyce do sieci. Zazwyczaj poziom stabilizacji w gospodarstwie domowym trwa 5-7 sekund. Ale przy wysokim poziomie zużycia energii w sieci domowej ten czas może nie wystarczyć, przycisk pozwala wydłużyć go do kilku minut i wyeliminować ewentualne fałszywe rozruchy.

Tryb obejściowy

Jest to bardzo wygodne, jeśli przewidziano w nim funkcję obejścia, to znaczy warunki bezpośredniego przepływu prądu, omijając wszystkie obwody regulacyjne i wyposażenie transformatora. Jest to bardzo wygodne, gdy napięcie zasilania jest znacznie niższe niż dopuszczalny zakres działania lub trzeba podłączyć urządzenie, które przekracza krytyczny poziom mocy stabilizatora. W takim przypadku przełącznik umożliwia przepływ prądu elektrycznego bezpośrednio do odbiornika, a stabilizator znajduje się w trybie gotowości.

Wymuszony wentylator chłodzący

Stabilizatory są chłodzone do około 10 kVA przepływami konwekcyjnymi swobodnie krążącymi przez otwory wentylacyjne w obudowie. Elektrownie wyższe są wyposażone w wentylatory wymuszone.

Funkcje instalacji i podłączenia

Z reguły podłączanie stabilizatorów nie jest trudne, szczególnie sieci i sieci jednofazowej. Kontrolery sieciowe podłącza się do zwykłego domowego gniazdka elektrycznego. Te same gniazda (jedno, dwa lub więcej, w zależności od mocy) są wyświetlane na obudowie, do której można podłączyć dowolne urządzenie poziomu domowego.

Stabilizatory bagażnika są połączone za pomocą listwy zaciskowej z 5 pinami. Dwa - dla przewodów sieci, dwa - aby wejść do sieci domowej i jeden dla uziemienia (wymagane). Podczas instalowania stabilizatora w pobliżu punktu wejścia linii kablowej do domu można go podłączyć samodzielnie. Ale powinieneś wyłączyć główny wyłącznik automatyczny (przełącznik). Podłączenie pod napięciem jest niezwykle niebezpieczne i niedopuszczalne zgodnie ze wszystkimi przepisami bezpieczeństwa.

Umieść miernik dowolnej mocy za miernikiem. Trójfazowy stabilizator jest wyposażony w 9-zaciskowy blok. Musi być podłączony przez profesjonalnego elektryka, przy użyciu specjalnych narzędzi. Zainstalowane stabilizatory na ścianie lub na podłodze, w zależności od mocy i wersji.

Z reguły ich działanie jest dozwolone tylko w temperaturach dodatnich i normalnej wilgotności. Przy T ≥ +40 ⁰Ochrona termiczna urządzenia C może działać, dlatego stabilizator należy zainstalować z dala od urządzeń grzewczych w miejscach zamkniętych przed bezpośrednim działaniem promieni słonecznych.