Como escolher um regulador de tensão

Estabilizador de tensão - um dispositivo absolutamente necessário em todas as casas. Também é necessário no local de produção, mas aqui vamos nos concentrar em estabilizadores domésticos projetados para proteger eletrodomésticos e equipamentos contra picos de energia e correntes. Normalmente, a voltagem no tronco é de 220 ou 380 V a uma frequência de 50 Hz. Porém, devido a vários fatores - conectando consumidores de alta potência, cargas de pico à noite ou pela manhã, acidentes nas linhas de energia, a corrente pode se desviar dos parâmetros definidos por porcentagem de tensão em 25 - 40 em ambas as direções.

Tensão de rede muito baixa e alta demais é igualmente perigosa e indesejável para eletrodomésticos. Saltos repentinos são duplamente perigosos. Geladeiras, televisões, bombas domésticas e caldeiras, os computadores podem simplesmente parar de funcionar. Os circuitos de entrada, componentes eletrônicos complicados dos blocos de configurações podem queimar, outros danos podem ocorrer e são muito caros para reparar.

Como o regulador de tensão funciona

Para determinar qual estabilizador de tensão para a casa é melhor escolher, você precisa conhecer os princípios básicos de sua operação, quais são os estabilizadores e quais são os parâmetros importantes, e o que você não deve prestar atenção.

Na sua essência, o estabilizador é um transformador de feedback ajustável. A corrente alternada da linha entra no enrolamento primário e excita aproximadamente a mesma corrente no enrolamento secundário, ao qual os consumidores estão conectados. Se o número de voltas na bobina principal for alterado, a corrente no secundário, na qual o número de voltas de trabalho permanece o mesmo, mudará de acordo. Sobre a mudança na proporção do número de voltas e construiu o trabalho de transformadores ajustáveis.

O acoplamento indutivo é muito confiável e não fornece contato direto dos enrolamentos - apenas através de um núcleo de metal. Esses transformadores permitem alterar quase instantaneamente os parâmetros da corrente de saída, você só precisa configurar o controle do coletor de corrente, dependendo da tensão na rede de alimentação, para que, quando a corrente cair na rede elétrica no enrolamento secundário, ela aumentar e quando a tensão for excedida, ela diminuir.

Um transformador controlado é a base de todos os estabilizadores domésticos. As diferenças neles dizem respeito apenas a esquemas de controle.

Tipos de estabilizadores de tensão

O mercado é dominado por dois tipos de estabilizadores - eletromecânicos e eletrônicos.

Estabilizadores eletromecânicos de tensão

Nos estabilizadores eletromecânicos, a corrente na bobina é regulada por um controle deslizante de contato, que se move ao longo da superfície, alterando o número de voltas de trabalho. Qualquer pessoa que se lembre de um curso de física da escola pode imaginar um reostato de experimentos em sala de aula. O regulador de tensão eletromecânico funciona aproximadamente da mesma maneira, apenas o controle deslizante é movido não manualmente, mas por meio de um motor elétrico.

Os estabilizadores eletromecânicos são muito confiáveis ​​e permitem alterar suavemente a tensão na bobina secundária. Mas com sua simplicidade, eles também têm várias desvantagens:

• como a maioria dos dispositivos mecânicos tem inércia tangível - o atraso na operação é perceptível a olho nu;
• os contatos de carbono se desgastam com o tempo e exigem substituição;
• o barulho no trabalho é quase inaudível, mas ainda está lá.

Antes de escolher um regulador de tensão do tipo eletromecânico, é necessário comparar a velocidade de resposta indicada no passaporte do produto em unidades de V / s. Quanto melhor esse indicador, melhor o estabilizador para instrumentos sensíveis.

Reguladores de tensão eletrônicos

Os estabilizadores eletrônicos funcionam de maneira um pouco diferente. Feedback e troca usando tiristor, circuitos de sete fases ou relésque alteram o número de enrolamentos conectados à rede. Esses estabilizadores funcionam absolutamente silenciosamente, não aquecem e são caracterizados por uma velocidade de resposta muito alta. Mas aqui havia algumas desvantagens - os estabilizadores eletrônicos regulam a tensão de saída gradualmente. Embora as diferenças não sejam muito grandes, elas podem adicionar dissonância ao trabalho de eletrônicos ou motores.

Reguladores de tensão ferromagnéticos

Os estabilizadores ferromagnéticos são dispositivos que praticamente não são fabricados para fins domésticos, embora ainda seja possível encontrar modelos antigos que eram muito populares décadas atrás. Seu trabalho é baseado na alteração da posição do núcleo ferromagnético em relação às bobinas. O sistema é muito confiável, mas volumoso e barulhento. As principais desvantagens são operação apenas sob carga e possível distorção das características senoidais. Para eletrônicos modernos e eletrodomésticos, eles são inadequados, mas para motores elétricos potentes, ferramentas manuais e máquinas de solda, seu uso é bastante aceitável.

Como escolher um regulador de tensão de acordo com os parâmetros

Existem apenas alguns parâmetros realmente importantes que caracterizam o desempenho do estabilizador e a conveniência de seu uso. Isto é:

• número de fases;
• poder
• gama de ajustes;
• velocidade de resposta;
• disponibilidade de proteção contra sobrecarga;
• método de conexão.

Qual estabilizador de tensão escolher para uma casa particular pode ser resolvido apenas descrevendo corretamente a gama de tarefas que ele executará, tendo considerado as principais características do complexo.

Estabilizador de rede ou tronco

Pelo método de conexão, os estabilizadores são divididos em tronco e rede. Os primeiros são instalados na entrada da fonte de alimentação da casa e regulam a tensão fornecida a todos os consumidores, sem exceção - iluminação, aquecimento, alarme, eletrodomésticos. Como regra, uma casa moderna é um sistema saturado de energia com um alto nível de consumo atual. Portanto, a potência dos estabilizadores principais começa em 3 kW.

Os reguladores de rede são projetados para proteger um, menos frequentemente, dois dispositivos do mesmo tipo. Eles estão conectados a uma tomada convencional e são um link intermediário entre o tronco e o consumidor. O poder dos estabilizadores de rede é relativamente pequeno, mas pode haver vários em casa.

Estes são dispositivos relativamente baratos que protegem equipamentos complexos e caros se não houver estabilizador principal ou se a carga for muito grande. Os estabilizadores de rede são instalados tanto em prédios residenciais quanto em escritórios, hospitais, pontos de contato, onde muitos equipamentos eletrônicos de alta precisão sensíveis a picos de tensão funcionam.

Número de fases do estabilizador

Um dos principais parâmetros determinantes ao decidir qual regulador de tensão é melhor escolher para uma casa. Uma rede monofásica requer um estabilizador com uma conexão recomendada de 220 V. Existem três maneiras de resolver o problema de estabilização de uma corrente trifásica: compre três estabilizadores monofásicos, para ajustar cada fase, instale o estabilizador apenas em uma fase, na qual os consumidores mais sensíveis estão conectados e instale um poderoso dispositivo trifásico controlar a tensão em toda a casa.

Você deve saber que a maioria dos estabilizadores domésticos de pequena e média potência são três monofásicos sincronizados em um compartimento comum. Para alta potência, geralmente são usados ​​três transformadores, montados em um núcleo. Eles são mais confiáveis ​​e mais fáceis de ajustar.

Poder

Para entender como escolher um estabilizador de tensão para uma casa particular, você precisa saber exatamente quanta eletricidade é consumida na casa, teoricamente e praticamente. O primeiro dígito é determinado de maneira muito simples - resume aritmeticamente as capacidades de todos os consumidores, desde a lâmpada até a bomba de fundo de poço e a máquina de solda na garagem. Esta figura mostra quanta energia é necessária com todos os dispositivos ligados ao mesmo tempo.

Mas esse indicador não é o limite superior - muitas ferramentas e dispositivos de eletrodomésticos estão equipados com motores elétricos que consomem muito mais corrente ao iniciar do que quando trabalham mesmo com carga máxima. Essa chamada potência reativa leva ao fato de que o consumo total aumenta significativamente.

O próximo passo é multiplicar a potência de cada dispositivo por um motor elétrico, obtido em kVA (indicado no passaporte) por 2 e adicionar à figura existente. Aumente o resultado em outros 25%, em caso de circunstâncias imprevistas. Após cálculos tão difíceis à primeira vista, você obterá a potência real do estabilizador, que deve ser instalado em casa.

Consumo de energia (peso) de equipamentos industriais e de construção populares:

Consumo de energia (W) de eletrodomésticos:

A potência média de um estabilizador trifásico de uma casa térrea com garagem e uma gama completa de eletrodomésticos mal excede 10 kW. Não é muito e nem muito caro. Para um apartamento de dois quartos, 5 kW é suficiente e, para uma mansão de dois andares, é necessário um estabilizador de 15 - 25 kW.

Porém, ao escolher um estabilizador em termos de potência, também é necessário prestar atenção à faixa de ajustes de tensão de corrente. Deve estar entre 150 - 250 V. Somente nesta parte da linha de possíveis desvios, a potência do estabilizador corresponde ao máximo indicado no passaporte. Se o fabricante indicou uma faixa mais ampla, por exemplo, 140 - 280 V - ainda melhor, sua casa estará protegida com mais segurança. Mas, ao mesmo tempo, o custo do dispositivo aumenta um pouco.

Mas o preço não é o fator principal. Não é recomendável comprar um estabilizador com uma faixa de ajuste mínima, por exemplo, 280 - 240 V, exceto como rede, se a casa tiver um tronco comum. Esses dispositivos não são muito caros, mas só podem equalizar a tensão dentro de limites estreitos.

Em casos especiais, quando os desvios na rede elétrica podem ser superiores a 120 V (para baixo), são usados ​​estabilizadores complexos e caros que podem operar nessa faixa. Geralmente são instalações combinadas com regulação eletromecânica e eletrônica, trabalhando em paralelo. Mas essa técnica raramente é necessária; portanto, o comprador médio praticamente não está interessado nela.

Por potência na linha de cada fabricante, existem estabilizadores monofásicos de até 10 kVA e trifásicos de 5 a 30 kVA. Qualquer pessoa, não necessariamente um eletricista profissional, pode escolhê-los, concentrando-se na metodologia de cálculo acima. Não vale a pena comprar estabilizadores com uma potência de 35 - 100 kVA para uma casa ou residência de verão. Eles são projetados para instalação em escritórios e shopping centers, oficinas e outras instalações com alto consumo de corrente.Além disso, eles são enormes e caros, e pagar por excesso de energia que nunca será usado não é prático.

Precisão de saída

Nenhum estabilizador fornece exatamente 220 V. Há sempre uma variação no desempenho. Os padrões estaduais permitem desvios de até 10% em ambas as direções. Como regra, mesmo equipamentos muito sensíveis, incluindo inversores, computadores e dispositivos de comunicação, com essa distorção de parâmetros, funcionam de maneira bastante confiável. Os consumidores domésticos foram inicialmente projetados para esses desvios e em operação também não criaram problemas.

De acordo com a precisão da tensão de saída, os estabilizadores eletromecânicos emitem realmente 220 ± 3% V e eletrônicos - 220 ± 1% V, mas o tempo de reação é de uma ordem de magnitude, ou até duas, mais baixa. Se o regulador eletrônico puder alterar a tensão de saída por centésimos de segundo, o eletromecânico gastará nele de 0,5 a 1-2 segundos.

Sistemas de proteção do estabilizador

Como os transformadores, são necessários sistemas de proteção em todos os tipos de estabilizadores. Seu diagrama e tarefas esquemáticos são aproximadamente os mesmos, eles são acionados quando a corrente de suprimento excede as cargas permitidas e desconectam o consumidor da rede. Quando a corrente de suprimento retorna ao normal, o fluxo é restaurado automaticamente.

O estabilizador também possui seu próprio sistema de proteção efetivo - é um dispositivo bastante complexo, com uma massa de componentes eletrônicos sensíveis à sobrecarga de tensão e corrente. Com um curto-circuito na rede, pode ocorrer um forte aumento na corrente, que pode literalmente queimar circuitos.

O sistema de autoproteção desconectará o enrolamento primário e o sistema de ajuste da corrente de alimentação até que seus parâmetros normais sejam restaurados. A inclusão do estabilizador no trabalho também costuma ser feita no modo automático, mas existem modelos com inclusão manual após uma parada de emergência.

Funções e opções adicionais

Ao considerar a questão de escolher um estabilizador de tensão para um apartamento ou casa, não se deve perder de vista uma série de funções adicionais que simplificam a operação, tornam mais segura e expandem a funcionalidade da instalação. Freqüentemente, entre dois estabilizadores da mesma fase, faixa de potência e ajuste, vale a pena escolher um que tenha mais funções, mesmo que custe um pouco mais.

Voltímetro e amperímetro

Os estabilizadores domésticos são equipados com dispositivos de medição - voltímetros necessários, amperímetros - como opção. Os dispositivos mostram a tensão de saída após a estabilização e a força da corrente em cada fase. Se você precisar descobrir a tensão na rede de suprimento, alguns estabilizadores oferecem essa oportunidade - basta pressionar um botão especial e o voltímetro muda para medir os parâmetros da rede de entrada. A maioria dos estabilizadores domésticos é equipada com voltímetros analógicos (ponteiros) e amperímetros de precisão suficientemente alta.

Mas, recentemente, muitos fabricantes de estabilizadores mudaram para dispositivos digitais - isso melhora significativamente o design e, é claro, permite aumentar o custo da instalação. Embora não tenha uma grande influência na precisão da medição, ao controlar a operação de um estabilizador doméstico, décimos e centésimos de unidades de medida não desempenham um papel especial.

Muitos estabilizadores estão equipados com um alarme de LED, que pode notificar sobre o funcionamento normal do dispositivo, sair do modo, sobrecargas críticas e outras condições da rede e do próprio dispositivo. Cada um dos fabricantes utiliza o número de LEDs e sua cor, o que lhe parece mais conveniente. Antes de iniciar a operação do estabilizador, é necessário familiarizar-se com o valor de cada lâmpada e o modo de operação - brilho, intermitência e frequência dos flashes.

Os estabilizadores funcionam no modo automático e a possibilidade de ajuste manual não é fornecida. Mas os dispositivos de controle desempenham uma função bastante importante - você sempre pode determinar a faixa de desvios de tensão e corrente para cada fase e desligar o consumidor, que não pode funcionar nessas condições.Você também pode controlar visualmente a energia atual total na rede doméstica, usando os dados dos dispositivos de controle e a fórmula P =UI.

A capacidade de mudar o atraso da aparência da tensão

Outra opção conveniente é o botão de atraso da tensão de saída. Isso é necessário para que, após a estabilização, todos os circuitos do estabilizador iniciem o modo de operação e forneçam à corrente as características necessárias para a rede. Normalmente, para isso, o nível do estabilizador doméstico leva de 5 a 7 segundos. Porém, com um alto nível de consumo de energia na rede doméstica, esse tempo pode não ser suficiente. O botão permite estendê-lo por vários minutos e eliminar possíveis faltas.

Modo de desvio

É muito conveniente que a função “bypass” seja fornecida, ou seja, condições para fluxo de corrente direta, ignorando todos os circuitos de ajuste e equipamentos de transformadores. Isso é muito conveniente quando a tensão de alimentação é muito menor do que a faixa permitida de operação ou você precisa conectar um dispositivo que exceda o nível crítico do estabilizador em potência. Nesse caso, o comutador permite que a corrente elétrica vá diretamente para o consumidor, e o estabilizador está no modo de espera.

Ventilador de refrigeração forçada

Até aproximadamente 10 kVA, os estabilizadores são resfriados pelos fluxos de convecção que circulam livremente através das aberturas de ventilação do alojamento. Usinas de energia mais altas são equipadas com ventiladores forçados.

Recursos de instalação e conexão

Como regra, conectar estabilizadores não é difícil, principalmente redes e monofásicas. Os controladores de rede são conectados a uma tomada doméstica comum. Os mesmos soquetes (um, dois ou mais, dependendo da energia) são exibidos no estojo, aos quais qualquer dispositivo do nível doméstico pode ser conectado.

Os estabilizadores de tronco são conectados usando um bloco de terminais com 5 pinos. Dois - para os fios da rede elétrica, dois - para entrar na rede doméstica e um para o aterramento (obrigatório). Ao instalar o estabilizador próximo ao ponto de entrada da linha de cabos na casa, você pode conectá-lo você mesmo. Mas você deve desligar o disjuntor principal (interruptor). Sob tensão, é extremamente perigoso e inaceitável conectar de acordo com todas as normas de segurança.

Coloque um estabilizador de qualquer potência após o medidor. O estabilizador trifásico está equipado com um bloco de nove terminais. Ele deve ser conectado por um eletricista profissional, usando ferramentas especiais. Estabilizadores instalados na parede ou no chão, dependendo da potência e da versão.

Como regra, sua operação é permitida apenas em temperaturas positivas e umidade normal. Em T ≥ +40 ⁰A proteção térmica C do dispositivo pode funcionar, portanto, o estabilizador deve ser instalado longe de aparelhos de aquecimento em locais fechados à luz solar direta.