Меню

Какой мощности выбрать стабилизатор

Какой мощности выбрать стабилизатор?

Выбор стабилизатора напряжения по мощности картинка

Мощность является важнейшим параметром любого стабилизатора напряжения. Если она подобрана неверно, то прибор, независимо от топологии, точности и быстродействия, не сможет нормально функционировать и не справится со своими задачами.

В этой статье мы более подробно разберем вопрос правильного подбора стабилизатора напряжения по мощности.

Содержание

  • Алгоритм расчёта мощности стабилизатора
  • Выясняем мощность подключенной к стабилизатору нагрузки
  • Прибавляем запас по мощности
  • Подбираем модель стабилизатора
  • Пример подбора стабилизатора по мощности
  • Подводим итог

Алгоритм расчёта мощности стабилизатора

При подборе необходимой модели стабилизатора напряжения его неправильно рассчитанная мощность может привести к следующим последствиям:

  • стабилизатор с выходной мощностью, меньшей, чем требуется, будет постоянно отключаться или вообще не запустится, а возможно и выйдет из строя;
  • приобретение устройства с мощностью, намного превышающей требуемое значение, будет бесполезной тратой средств. Прибор в процессе работы будет недозагружен, что снизит его КПД.

Для определения актуальной мощности стабилизатора и правильного выбора подходящей модели рекомендуем придерживаться алгоритма, состоящего из трёх действий:

  1. Выяснить мощность нагрузки.
  2. Прибавить запас к значению мощности, потребляемой нагрузкой.
  3. Подобрать по итоговой величине подходящую модель стабилизатора.

Разберём три указанных пункта и проанализируем наиболее распространённые ошибки, сопутствующие каждому из них.

Выясняем мощность подключенной к стабилизатору нагрузки

Мощность нагрузки равняется сумме мощностей всех подключённых к стабилизатору устройств. Перед расчетом суммарного значения мощности необходимо выяснить энергопотребление каждого из потребителей. Это сделать очень просто: мощность электроприборов обычно указывается в технической документации и дублируется на заводской табличке, прикреплённой к изделию.

Несмотря на видимую простоту действия, на данном этапе можно совершить несколько серьёзных ошибок, которые повлекут за собой выбор стабилизатора, не подходящего под ваши задачи.

Особое внимание стоит обратить на оборудование, для которого указывается несколько мощностей: насосы, обогревательная, звуковая, климатическая техника и т.д. Важно различать мощность электрическую и мощность, выдаваемую изделием при выполнении своих прямых задач, например, тепловую – для нагревательных котлов, охлаждения – для кондиционеров, звуковую – для аудиосистем.

У электроприборов, конструкция которых содержит ёмкостные компоненты или электродвигатели, активная и полная мощности могут существенно различаться. Поэтому приобретение рассчитанного на 1000 ВА стабилизатора при нагрузке в 1000 Вт может стать неверным решением – прибор окажется перегружен со всеми вытекающими отсюда последствиями.

Во избежание данной ошибки, следует перевести Ватты в Вольт-Амперы и проанализировать не только активную, но и полную мощность нагрузки. Перевод из Ватт в Вольт-Амперы осуществляется делением значения в Ваттах на специальный параметр – коэффициент мощности или cos(φ): ВА=Вт/cos(φ).

Сos(φ) отражает зависимость активной мощности устройства от полной. Чем ближе величина cos(φ) к единице, тем меньше энергии рассеивается в виде электромагнитного излучения и тем больше преобразуется в полезную работу.

Численное значение cos(φ) обычно (но не всегда) указанно в технической документации прибора, потребляющего переменный ток (может обозначаться как «cos(φ)», «Power Factor» или «PF»). Если производитель не предоставил информацию о коэффициенте мощности своего изделия, то для бытовой техники допустимо принять cos(φ) в пределах 0,7-0,8, кроме устройств, преобразующих электроэнергию в свет и тепло (лампы накаливания, электрочайники, утюги и т.д.), для них интервал значений коэффициента мощности – 0,9-1.

Современная техника, в первую очередь компьютеры, часто оснащается блоком питания с коррекцией коэффициента мощности, которая приближает данный параметр к единице – 0,95-0,99. Если уверенности в наличии такой функции (обозначается «PFC» или «ККМ») нет, то для cos(φ) рекомендуется применить значение из указанного в предыдущем абзаце типового диапазона.

Полную мощность нагрузки следует рассчитывать с использованием только значения коэффициента мощности оборудования, соответствующего этой нагрузке, а не с использованием значения входного коэффициента мощности стабилизатора!

Производители указанной техники иногда приводят максимальное энергопотребление непосредственно в характеристиках каждой модели, а иногда наоборот – дают только номинальное значение мощности, стараясь не привлекать внимание к неминуемым скачкам тока. Рекомендуем внимательно изучить сопутствующую любому оборудованию документацию и поискать информацию о фактической мощности, потребляемой устройством при пуске и в различных режимах работы. Мощность нагрузки определяется с использованием наибольшего из приведённых для каждого устройства значений!

Помимо механизмов с электродвигателями, высокие пусковые токи характерны и осветительным приборам. Причем не только с галогенными лампами и лампами накаливания, но и с популярным в последнее время светодиодными. Светодиоды не имеют пусковых токов, но большинство светильников, реализованных на их базе, снабжены конденсаторами, включение которых вызывает резкое увеличение потребляемого тока.

При выборе стабилизатора для защиты крупной светотехнической системы следует учесть, что значение мощности, возникающее при запуске такой системы, может многократно превышать номинальное.

Прибавляем запас по мощности

Правильно выбранный стабилизатор должен иметь выходную мощность, превышающую мощность, необходимую для электропитания нагрузки. Разница между мощностью стабилизатора и фактическим энергопотреблением нагрузки называется запасом мощности.

Рекомендуемый запас составляет 30% от величины энергопотребления нагрузки. Данное значение позволит:

  • подключить к устройству в процессе эксплуатации дополнительные приборы, мощность которых не учитывалась при изначальном расчёте нагрузки;
  • избежать перегрузки в случае сильного падения напряжения в электросети.

Дадим разъяснение по второму пункту. Дело в том, что мощность стабилизатора при выходе питающего напряжения из определённых пределов (рабочего диапазона) уменьшается. В частности, при 135 В в сети, стабилизатор вместо заявленных 500 ВА выдаст только 400 ВА и, соответственно, не сможет запитать предельную к его номиналу нагрузку.

Для некоторого оборудования рекомендуется заложить запас мощности свыше 30%. Это, например, кондиционеры или IT-техника. В первом случае, данное решение объясняйся ростом потребляемой кондиционером мощности в процессе эксплуатации устройства (вызвано неизбежным загрязнением фильтрующей сетки). Во втором случае – тенденцией к постоянному увеличению мощностей телекоммуникационного оборудования.

Подбираем модель стабилизатора

Для определения подходящей по мощности модели необходимо сверить мощностной ряд предлагаемых производителем стабилизаторов с энергопотреблением нагрузки – ближайшее в большую сторону значение в мощностном ряду и будет необходимой мощностью стабилизатора.

Пример подбора стабилизатора по мощности

Стабилизатор приобретается для одновременной защиты трех однофазных потребителей. Не будем акцентировать внимание на конкретном виде устройств, назовем их просто: потребитель 1, потребитель 2 и потребитель 3.

Согласно заводским паспортам:

  • номинальная мощность потребителя 1 составляет 600 Вт, потребителя 2 – 130 Вт, потребителя 3 – 700 Вт;
  • коэффициент мощности потребителей 1 и 2 равен 0,7, потребителя 3 – 0,95.

Определяем мощность нагрузки. Пусть потребитель 1 относится к категории оборудования, характеризующегося наличием высоких пусковых токов. При расчёте используем не его номинальную мощность, а максимальную – пусковую, равную согласно технической документации 1800 Вт. Используя вышеуказанную формулу, переведём мощность каждого потребителя из Вт в ВА:

  • 1800 / 0,7 = 2571,4 ВА – для потребителя 1;
  • 130 / 0,7 = 185,7 ВА – для потребителя 2;
  • 700 / 0,95 = 736,8 ВА – для потребителя 3.

Теперь определим суммарную потребляемую мощность планируемой нагрузки в Вт и ВА:

  • 1800 + 130 + 700 = 2630 Вт;
  • 2571,4 + 185,7 + 736,8 = 3493,9 ВА.

Дальнейший выбор стабилизатора будем проводить, учитывая, что полная мощность нагрузки на устройство составит 3493,9 ВА, а активная – 2630 Вт (обратите внимание на разницу значений в Вт и ВА).

Далее определяем запас мощности. Примем рекомендованную величину запаса мощности в 30% от энергопотребления нагрузки – для получения численного значения необходимого запаса умножим на 0,3 ранее рассчитанные суммарные мощности планируемой нагрузки:

  • 2630 х 0,3 = 789 Вт – запас активной мощности;
  • 34,939 х 0,3 = 1048,17 ВА – запас полной мощности.

Следовательно мощность нагрузки с учётом запаса составит:

  • 2630 + 789 = 3419 Вт;
  • 3493,9 + 1048,17 = 4542,07 ВА.

Теперь выберем модели однофазного стабилизатора с необходимой мощностью для электропитания нашей нагрузки (с учетом запаса), используя стандартный мощностной ряд однофазных инверторных стабилизаторов производства ГК «Штиль»:

Полная мощность, ВА Активная мощность, Вт
350 300
550 400
800 600
1000 800
1500 1125
2000 1500
2500 2000
3000 2500
3500 2750
5000 4500
7000 5500
8000 7200
10000 9000
12000 11000
15000 13500
20000 18000

Ближайшая с большей стороны к расчётным значениям мощность – 5000 ВА и 4500 Вт, следовательно, именно такой стабилизатор подходит для подключения потребителя 1, потребителя 2 и потребителя 3.

Предположим, что потребителя 1, потребителя 2 и потребителя 3 необходимо подключить не к однофазному, а к трехфазному стабилизатору. Стандартный мощностной ряд ГК «Штиль» для подобных устройств следующий:

Полная мощность, ВА Активная мощность, Вт
6000 5400
10000 8000
15000 13500
20000 16000

Нагрузку со значением полной мощности в 4542,07 ВА и активной – в 3419 Вт, возможно подключить к одной фазе трехфазного стабилизатора с выходной мощностью 15000 ВА / 13500 Вт, в котором отдельная фаза выдаст максимально – 5000 ВА / 4500 Вт.

Выбрать менее мощную модель стабилизатора позволит распределение нагрузки, то есть подключение каждого потребителя к отдельной фазе. Наибольшая нагрузка будет на фазе, питающей потребитель 1, энергопотребление которого – 1800 Вт / 2571,4 ВА.

Рассчитаем необходимый потребителю 1 запас мощности (примем рекомендованное значение запаса в 30%):

  • 1800 х 0,3 = 540 Вт – запас активной мощности;
  • 2571,4 х 0,3 = 771,4 ВА – запас полной мощности;
  • 1800 + 540 = 2340 Вт – активная мощность потребителя 1 с учётом запаса;
  • 2571,4 + 771,4 = 3342,8 ВА – полная мощность потребителя 1 с учётом запаса.

Значит, максимально возможная нагрузка на одну фазу стабилизатора при условии подключения трех потребителей к различным фазам может составить: 3342,8 ВА / 2340 Вт.

Выберем модель стабилизатора с выходной мощностью 10000 ВА / 8000 Вт, в которой допустимая нагрузка на одну фазу приблизительно равна 3333 ВА / 2666 Вт. В данном случае допустимо выбрать стабилизатор с полной мощностью чуть меньшей, чем расчётная – фактически это снизит запас по мощности для потребителя 1 на 1-2%.

Подробнее с модельным рядом инверторных стабилизаторов «Штиль» можно ознакомиться, перейдя по ссылке:
Cтабилизаторы напряжения «Штиль» инверторного типа.

Подводим итог

Во избежание ошибок при определении мощности стабилизатора и траты денег на прибор, который в итоге окажется бесполезным, необходимо:

  • использовать при расчёте мощности нагрузки значение мощности, потребляемой электроприбором из сети, а не значение мощности, характеризующей полезную работу этого электроприбора;
  • использовать при расчёте полной мощности нагрузки коэффициент мощности, соответствующий этой нагрузке, а не входной коэффициент мощности стабилизатора;
  • рассчитывать мощность нагрузки с обязательным учётом пусковых токов для всех устройств, характеризующихся их высоким значением;
  • при необходимости переводить Вт в ВА и анализировать мощность нагрузки в единицах измерения соответствующих единицам, на основе которых выстроен мощностной ряд стабилизаторов;
  • выбирать мощность стабилизатора с учетом необходимого запаса;
  • выбирать стабилизатор с номинальной мощностью выше, чем расчётная мощность нагрузки (допустимо лишь небольшое округление нагрузочной мощности в меньшую сторону, при условии наличия предварительно заложенного запаса мощности);
  • выбирать трехфазный стабилизатор для однофазной нагрузки, анализируя не только номинальную выходную мощность устройства, но и мощность отдельной фазы.

Внимательность при расчетах и соблюдение всех вышеприведённых правил поможет подобрать модель стабилизатора, отвечающую требованиям вашей нагрузки. В случае возникновения любых сложностей и вопросов рекомендуем проконсультироваться со специалистами!

Источник

Линейные стабилизаторы напряжения на транзисторах и интегральных
микросхемах.

Онлайн расчёт элементов схем линейных стабилизаторов с фиксированным и
регулируемым выходным напряжением.

Для поддержания стабильной работы и сохранения заявленных параметров электрооборудования его питание в большинстве случаев должно осуществляться постоянным и неподконтрольным никаким внешним воздействиям напряжением. Как правило, эта функция возлагается на устройства, называемые стабилизатором напряжения.
Стабилизатор напряжения — это преобразователь электрической энергии, предназначенный для поддержания уровня выходного напряжения в заданных пределах при изменениях следующих величин: входного напряжения, сопротивления нагрузки, а также в идеале — температуры и иных внешних воздействий.

Ещё не так давно подобные узлы строились на стабилитронах и транзисторах, однако с появлением специализированных микросхем, необходимость в самостоятельном конструировании подобных схем скоротечно отпочковалась, ввиду очевидной простоты реализации стабилизаторов, выполненных на интегральных микросхемах. А зря!

Там, где значения коэффициента стабилизации Кст допустимо исчислять десятками, а не сотнями-тысячами, простейший параметрический стабилизатор не только имеет право на существование, но и выигрывает у своих интегральных собратьев по такому важному параметру, как чистота выходного напряжения и отсутствие импульсных помех в момент резкого изменения тока нагрузки.
Давайте рассмотрим такие простейшие устройства стабилизаторов напряжения.

Рис.1 а) Простейшая схема б) С эмиттерным повторителем в) С регулируемым вых. напряжением

Схема стабилизатора напряжения, приведённая на Рис.1 а), используется в основном с устройствами, через которые не протекает существенных токов. От номинала резистора Rст зависит величина тока Iвх, протекающего как через стабилитрон, так и через нагрузку. Величина этого тока рассчитывается по формуле: Rст = (Uвх — Uст)/ Iвх ,
а Iвх должен удовлетворять условию Iвх ≥ Iн. макс + Iст. мин , где Iн. макс — максимальный ток в нагрузке при заданном выходном напряжении, а Iст. мин — минимальный ток стабилизации стабилитрона, указанный в характеристиках полупроводника. В стабилитронах отечественных производителей параметр Iст. мин , как правило, задан в явном виде, у зарубежных может быть не указан вообще. Куда податься бедному еврею? Я бы рекомендовал в этом случае ориентироваться на значение тока из datasheet-ов «Izk» (значение при котором стабилитрон обладает максимальным импедансом) и увеличить эту величину в 2. 3 раза. Хотя, по большому счёту, оптимальным (с точки зрения достижения максимальных параметров) током для стабилитрона является тестовый ток, при котором измеряются основные характеристики полупроводника.

Для наиболее эффективного выполнения своих задач стабилитрону довольно важно, чтобы мощность нагрузки не превышала мощности, рассеиваемой на полупроводнике. Поэтому если возникает потребность стабилизации напряжения в нагрузках, потребляющих значительную мощность, используется дополнительный усилитель тока — эмиттерный повторитель (Рис.1 б)). В этом случае нагрузкой для стабилитрона является входное сопротивление повторителя Rвх ≈ Rн x (1 + β) , т.е. ток нагрузки можно увеличить в β раз. Тут важно учитывать падение напряжения на эмиттерном переходе транзистора, в связи с чем напряжение на выходе стабилизатора будет на 0,6. 0,7 В (на 1,2. 1,4 В для составного транзистора) меньше напряжения стабилизации стабилитрона .

Установив параллельно стабилитрону переменный резистор (Рис.1 в)), возникает возможность изменять напряжение стабилизации в нагрузке от нуля почти до максимального значения напряжения стабилизации стабилитрона (за вычетом падения напряжения Uбэ на переходе транзистора). Естественно, что ток, протекающий через переменник, также необходимо учитывать, задаваясь его значением — не меньшим, чем входной ток эмиттерного повторителя.
Сдобрим пройденный материал калькулятором.

ТАБЛИЦА РАСЧЁТА ЭЛЕМЕНТОВ ЛИНЕЙНОГО СТАБИЛИЗАТОРА НАПРЯЖЕНИЯ

Схемы компенсационных линейных стабилизаторов являются основой большинства интегральных микросхем, выполняющих функцию стабилизации напряжений и токов, и в простейшем виде могут быть выполнены на стабилитроне и паре транзисторов (Рис.2).

Рис.2 Схемы компенсационных линейных стабилизаторов напряжения

Здесь стабилитрон является источником опорного напряжения, а транзистор Т2 — устройством сравнения выходного напряжения, поступающего через резистивный делитель на его базу, с опорным значением напряжения на его эмиттере. Повысилось выходное напряжение, а вместе с ним напряжение на базе Т2, транзистор приоткрывается и притягивает напряжение на базе регулирующего транзистора Т1 к минусовой (земляной) шине, тем самым, уменьшая напряжение на его эмиттере, а соответственно и на выходе схемы. Снизилось выходное напряжение — всё то же самое, только наоборот. Компенсационные стабилизаторы на транзисторах имеют более высокий коэффициент стабилизации по сравнению с устройствами, представленными на Рис.1, но в связи наличием обратной связи имеют и свои недостатки.
В связи с этим подробно останавливаться на них мы не будем, а перейдём сразу к интегральным стабилизаторам, имеющим похожий принцип действия, но значительно более сложным по структуре, обладающих более высокими характеристиками и при этом — очень простых и удобных в реализации.

Существует два типа подобных интегральных микросхем: регулируемые стабилизаторы напряжения и стабилизаторы с фиксированным значением выходного напряжения. Во втором случае схема стабилизатора приобретает неприлично примитивный вид, незаслуживающий какого-то серьёзного обсуждения.
В случае же стабилизаторов с регулируемым выходным напряжением, схема всё ещё остаётся достаточно простой, но требует некоторых умственных манипуляций, связанных с расчётом резистивного делителя для получения требуемого выходного напряжения.

Типовая схема включения большинства регулируемых микросхем приведена на Рис.3.

Формула для расчёта выходного напряжения имеет вид Vout = Vref x (1+R2/R1) + Iadj x R2 ,
причём номинал сопротивления R1, как правило, задаётся производителем микросхемы для достижения наилучших параметров выходных характеристик.

Отдельные бойцы для снижения пульсаций ставят дополнительные электролиты значительных величин параллельно резистору R2. Оно, конечно, бойцы эти герои, но зачем же стулья ломать?
Любое резкое увеличение тока нагрузки, приводящее к снижению выходного напряжения, не сможет моментально отработаться схемой автоматической регулировки из-за задержки в цепи обратной связи, обусловленной данным конденсатором, а это в значительной степени снизит быстродействие устройства.
И если для статических нагрузок параметр быстродействия стабилизатора по барабану, то для динамических (к примеру, таких как УНЧ) — очень даже немаловажен. Поэтому — либо эти электролиты вообще не нужны, либо (если их настоятельно рекомендует Datasheet) ставить конденсаторы небольших номиналов в строгом соответствии с рекомендациями производителя.

Для начала — справочная таблица с основными техническими характеристиками наиболее часто используемых интегральных стабилизаторов с регулировкой выходного напряжения.

Приведённая ниже таблица позволяет рассчитать номиналы резисторов делителя некоторых популярных типов микросхем регулируемых стабилизаторов, представленных разными производителями.

ТАБЛИЦА РАСЧЁТА ЭЛЕМЕНТОВ МИКРОСХЕМ — СТАБИЛИЗАТОРОВ НАПРЯЖЕНИЯ

Если не хотите, чтобы вдруг «раздался мощный пук» — послеживайте за полярностью включения конденсатора С2. Она должна совпадать с полярностью входного (выходного) напряжения.

Отдельно хочу остановиться на МИКРОМОЩНЫХ СТАБИЛИЗАТОРАХ С МАЛЫМ СОБСТВЕННЫМ ПОТРЕБЛЕНИЕМ.

Такого рода стабилизаторы окажутся совсем не лишними в хозяйстве, так как смогут обеспечить такой важнейший показатель радиоэлектронной аппаратуры с автономным питанием, как экономичность входящих в её состав узлов.

Здесь выбор интегральных микросхем заметно беднее, а цены, как правило, заметно ощутимей, чем на аналоги со стандартным потреблением, поэтому начну я с простой, но проверенной временем схемы на дискретных элементах.

Чем хорош КТ315 в данном включении?
На обратно смещённом переходе КТ315 при напряжении 6 — 7,5В, в зависимости от экземпляра транзистора, возникает электрический (не побоюсь этого слова) пробой, что позволяет использовать его в качестве стабилитрона на эту-же самую величину напряжения пробоя. При этом транзистор в таком включении, в отличие от многих промышленных стабилитронов, хорошо работает и при малых токах стабилизации, порядка 100 мкА.

Из относительно гуманных по цене интегральных стабилизаторов с малым собственным потреблением, могу порекомендовать LP2950, LP2951, LM2931, LM2936 и им подобные.

Источник



Как рассчитать мощность стабилизатора напряжения для дома самому

Правильный подбор стабилизатора напряжения необходимо выполнять по основному параметру – общей мощности электроприборов, которые необходимо защитить от чрезмерной нагрузки и перепадов напряжения, подключенных к определенной сети питания.

Однофазные устройства устанавливают чаще всего для создания качественных параметров напряжения в небольшом офисе, квартире. Чтобы правильно рассчитать мощность стабилизатора, необходимо сначала сложить мощность всех электрических устройств. Кроме мощности по паспорту устройства, оснащенного электродвигателем, нужно учесть пусковой ток. Для этого к расчету добавляют около 30% мощности.

Наличие в цепи стабилизатора напряжения дает возможность обеспечить защиту бытовой техники. Через стабилизатор можно подключить отдельные приборы, однако эффективнее всего будет выбор прибора, через которое будет работать все оборудование

Расчет по техническим характеристикам

Каждый прибор в комплекте имеет паспорт, где указаны все характеристики работы. В нем указана мощность устройства. Необходимо суммировать все значения устройств. Эта величина будет приблизительной.

Как рассчитать мощность стабилизатора напряжения для дома

К ней необходимо добавить запас мощности около 30% для пусковых токов, и также 50% для устройств, изготовленных в Китае.

Мощность стабилизатора напряжения по автоматам

Оптимальным методом является посмотреть значение мощности на автоматах входа, находящихся в щитке. Они расположены вместе со счетчиком электрической энергии. Электронный стабилизатор рассчитать намного проще:

  1. Сначала определяем номинал автомата.
  2. Далее, эту величину делим на 5. В результате получаем необходимую полную мощность вашего стабилизатора.

Если автоматы на 25 А, то маркировка стоит С25. В результате деления получаем 5 кВА. Если у вас в квартире никогда не выбивало автоматы, то значит нагрузка вашей квартиры меньше 5 кВА. По этой информации подбираем полную мощность стабилизатора.

Как рассчитать мощность стабилизатора напряжения для дома

Расчет мощности стабилизатора будет сложнее, если в щите есть несколько автоматов. Необходимо выписать все значения с них. И по этим данным осуществляют подбор стабилизатора.

Стабилизаторы серии ЛЮКС функционируют без снижения мощности при низком напряжении. Элемент измерения находится на выходе устройства. В итоге защита сработает, когда потребитель превысит более 100% нагрузки от заданных номиналов. При пониженном напряжении на входе сила тока возрастет. В итоге падение напряжения будет оплачивать производитель устройства, а не потребитель.

Подкатегории стабилизаторов

Существуют различные типы стабилизирующих устройств с разным типом работы. Рассмотрим основные из таких стабилизаторов, для облегчения выбора в торговой сети.

Релейные

При повышенной скорости регулирования, сильных скачках напряжения, за небольшой промежуток несколько раз, стабилизаторы работают с малой точностью, при работе способны издавать щелчки. Это работает реле, переключает ступени трансформатора.

Тиристорные

Такие устройства еще называют симисторными. Они относятся к электронным приборам. Их повышенная точность и скорость регулирования напряжения питания, бесшумность работы привлекает покупателей при приобретении.

Из недостатков можно отметить различные микросекундные провалы при переключении. Однако, даже имею повышенную стоимость, для домашнего использования они вполне подходят. Чаще всего на такие приборы заводы изготовители дают расширенную длительную гарантию.

Электромеханические

К таким типам приборов относятся: сервоприводные, роликовые, щеточные, и электродинамические устройства. Они обладают повышенной точностью регулирования, не имеют шума при работе, постепенного изменения напряжения при входных колебаниях питания.

Одним из недостатков является быстрый износ узла щеток из-за повышенного искрообразования при значительной нагрузке. Стабилизаторы напряжения электродинамического вида, роликовые фирмы Ortea не имеют таких недостатков. Они являются оптимальным выбором для частного дома.

Особенности расчётов

Параметров выбора приборов стабилизации существует много. Одним из основных является полная мощность стабилизатора напряжения. Речь идет о характеристике напряжения и тока, то есть, о параметрах выхода тока, которые устройство может поддерживать в номинальном режиме работы. Однако исходными данными расчета становится расходуемая мощность устройств, которые будут подключаться к прибору.

  • Иногда к стабилизатору подключают дополнительное оборудование. При этом нужно учитывать это показатель мощности при расчете.
  • Если вы планируете устанавливать внешние циркуляционные насосы, то необходимо брать в расчет также их мощность.
  • При преобразовании напряжения до требуемого значения всегда имеются потери мощности. Чем больше отклонение от 220 вольт, тем выше эти потери. Поэтому перед расчетом, целесообразно сделать проверку – измерить сетевое напряжение днем, вечером, утром, и в часы «пик». Эту проверку лучше провести за несколько дней. В результате вы получите информацию, которая вам пригодится для расчетов.
  • Обычная сумма значений мощности будет неточными данными, так как значительное число приборов расходует кроме полезной мощности, также и реактивную составляющую. Она определяется по определенной формуле, и добавляется в результаты расчета.

Особенности выбора стабилизатора

Необходимо заметить, что если ваша электросеть способна выдать в пиковые часы напряжение 120 вольт, то понятно, что в это время нельзя подключать к прибору другие устройства значительной мощности. При таком режиме допускается подключать только маломощные потребители в виде телевизора, освещения. А такие устройства, как чайник, бойлер или стиральная машина перегрузят бытовую сеть, и защита обесточит всю вашу квартиру.

В торговой сети продавцы чаще всего говорят, что мощность при малых напряжениях входа теряется только на недорогих стабилизаторах. Однако, практически это далеко не так. Даже дорогой прибор не способен сделать чудо, и нарушить законы физики.

Многие изготовители стабилизаторов вместо Вт в инструкции указывают В/А. Это делается для введения покупателей в заблуждение, так как имеются приборы, расходующие электроэнергию, с разными типами нагрузки:

  1. Активная нагрузка (лампы освещения, нагревательные элементы).
  2. Реактивная нагрузка (электродвигатели).

При расчете мощности следует учитывать сечение кабеля. При размере в 4 кв. мм нагрузка не должна превышать 10 киловатт. Следовательно, если купить при этом стабилизатор выше 10 кВт, то это не даст больше мощности, и вы зря потратите деньги.

Источник

Автоматический выбор модели стабилизатора напряжения

Введите основные характеристики * обязательно

Руководство: Как выбрать стабилизатор напряжения

  • 1. Что такое стабилизатор напряжения
  • 2. Цель установки стабилизатора
  • 3. Подбор стабилизатора по характеристикам
    • 3.1. Место установки
    • 3.2. Тип электрической сети
    • 3.3. Тип нагрузки (потребители)
    • 3.4. Диапазон входного напряжения
    • 3.5. Выходная мощность
    • 3.6. Точность регулирования
    • 3.8. Плавность регулирования
    • 3.9. Размеры, вес и крепление
  • 4. Типы стабилизаторов
    • 4.1. Электронный тип
    • 4.2. Электродинамический тип
    • 4.3. Релейный тип
  • 5. Дополнительные опции
  • 6. Скачать опросный лист (анкета)
  • 7. Рекомендации профессионалов

1. Что такое стабилизатор напряжения

Стабилизатор напряжения (нормализатор) – это устройство, предназначенное для автоматической корректировки входного напряжения до установленного 220/230В (однофазное) и 380/400В (трёхфазное). Лучшим считается стабилизатор, который обеспечит стабильный выходной показатель напряжения при значительных отклонениях входного напряжения. Дополнительно содержит защиты для нагрузки и собственные защитные механизмы. По требованию комплектуется индивидуальными опциями для повышения надежности электроснабжения.

2. Цель установки стабилизатора

Определение цели и понимание задачи, для решения которой выбирается стабилизатор напряжения, – ключевой момент. Главное назначение – сглаживание скачков, просадок и всплесков напряжения в сети. Нормализатор применяется для защиты от разряда молнии (устанавливается импульсная защита). Применяется в составе гарантированного электроснабжения с источником бесперебойного питания и дизельным генератором, в такой ситуации в стабилизаторе отсутствует защита от повышенного и пониженного напряжения и происходит увеличение диапазона входного напряжения ИБП. Можно выделить четыре цели применения стабилизатора:

  • стабилизация напряжения при отклонениях напряжения;
  • повышение защиты для критической нагрузки (дом, квартира, офис, промышленность, медицина и т. д.);
  • применение в системе гарантированного электроснабжения.

3. Подбор стабилизатора по характеристикам

Определение цели тесно связано с определением технических характеристик стабилизатора. Поэтому перед тем, как выбрать стабилизатор напряжения, нужна техническая информация и сведения о месте установки, типе сети, в которую включается нормализатор, какой разброс напряжения в линии электропередач, какая требуется выходная точность напряжения, а также допустимое колебание напряжения на выходе стабилизатора, требования к размерам, массе и шуму, который излучает устройство в процессе работы.

3.1. Место установки. Определите место установки стабилизатора: недалеко от вводного кабеля, электрического счетчика или вводного распределительного щитка с автоматическими выключателями. Правильным местом для установки будет сухое отапливаемое помещение с температурой +5 … +30°С.

Если нельзя произвести установку в помещении, применяются модели, приспособленные для работы в неотапливаемых технических помещениях или вне помещения, в т.ч. при температуре до – 25°С и повышенной влажности до 95-100%.

Если в помещении повышенный уровень пыли, активная среда, в т.ч. морской соленый воздух, частицы активных химических веществ и другие неблагоприятные элементы, разрушающие внутренние части стабилизатора, установка стабилизатора происходит в защитном шкафу IP54 из нержавеющей стали. Для специальных объектов разработаны стабилизаторы с масляным охлаждением.

Важно! Требуется обеспечить достаточный объем воздуха для охлаждения стабилизатора. Нельзя устанавливать устройства в глухие ниши или шкафы без вентиляционных отверстий достаточной площади.

3.2. Тип сети. Стабилизаторы напряжения делятся на однофазные (220/230/240В 50/60Гц) и на трёхфазные (380/400/415В 50/60Гц). При выборе стабилизатора для дома или квартиры чаще устанавливается однофазный вариант, для больших домов используется трехфазная сеть и требуется установка трех однофазных стабилизаторов или одного трёхфазного. В промышленном сегменте гораздо чаще встречается трехфазная сеть и применяются трехфазные блоки стабилизаторов.

Распространено ошибочное мнение, что трехфазный стабилизатор сложнее обслуживать и цена у него выше. Это неверное суждение, поскольку большинство трехфазных моделей поддерживает сервисное обслуживание однофазных блоков по отдельности, без отключения двух других. А разница в цене компенсируется простой установкой одного стабилизатора с общим клеммным блоком 380В, который не требует дополнительного кабеля, распределительных щитов, клеммных блоков, короба и монтажных элементов.

3.3. Тип нагрузки. Стабилизаторы напряжения используются без преувеличения в каждой сфере, где это необходимо. Правильно подобранный стабилизатор способен служить несколько десятилетий.

  • Частная сфера: частный дом, квартира, дача, гараж и т. д.
  • Коммерческая сфера: банк, офис, магазин, отель, гостиница, ресторан, кафе, бар, ночной клуб, торговый центр, спортивный комплекс.
  • Промышленность: малое, среднее или крупное производство и отдельные промышленные узлы: станки с ЧПУ, насосы, компрессоры, нагревательные элементы и ТЭНы, освещение.
  • Транспорт: железная дорога, аэропорты, автовокзалы, морские порты и припортовая инфраструктура.
  • Энергетика: атомные электростанции, теплоэлектростанции, гидроэлектростанции, солнечные электростанции, ветроэлектростанции.
  • А также: объекты связи, медицины, военной инфраструктуры, объекты государственной важности, посольства, консульства и другие.

В зависимости от типа нагрузки, важности объекта или конкретного устройства могут применяться стабилизаторы нескольких классов:

  • бюджетные – низкая надежность, небольшой срок службы, часто могут быть шумными, низкие показатели характеристик.
  • базовые / стандартные / комфорт – хорошая надежность, хороший срок службы, низкий уровень шума, нормальные показатели характеристик.
  • продвинутые / престижные – высокая надежность, длительный срок службы, практически бесшумные, высокие показатели характеристик, большое количество дополнительных опций.
  • премиальные / эксклюзивные – высокая надежность, длительный срок службы, высокие показатели характеристик, большое количество дополнительных опций, индивидуальные размеры корпуса, комплектация уникальными опциями и защитными механизмами.

3.4. Диапазон входного напряжения. Ключевая характеристика при выборе стабилизатора. Критически важно, чтобы номинальные диапазон входного напряжения стабилизатора соответствовал значению минимального и максимального напряжения, которое наблюдается в сети, где планируется установка.

3.5. Выходная мощность. Выходная номинальная мощность стабилизатора рассчитывается на 10-15% больше мощности подключаемой нагрузки. В зависимости от типа стабилизатора и входного напряжения расчет запаса мощности происходит по нескольким формулам. Подробную информацию об этом прочите в статье «Как рассчитать мощность стабилизатора напряжения ».

Важно! Учитывайте пусковой ток индуктивного типа нагрузки. Компрессоры, насосы и двигатели при запуске потребляют до 200-700% номинальной мощности.

3.6. Точность регулирования. Для дома и квартиры допустимым напряжением считается 200 … 240В переменного тока (220В±10%), но техника, выпущенная с 2010г,. рассчитана на номинальное напряжение 230В, используйте другие допуски по напряжению к питающей линии в диапазоне 220В±5 … 220В±7%. Поэтому когда требуется выбрать стабилизатор напряжения для дома или квартиры, ориентируйтесь на модели с выходной точностью 220/230В±5. 3%.

Для коммерческого и промышленного применения часто важна повышенная выходная точность в пределах 220В±3% … 220В±0,5%.

Совет! Когда нормализатор напряжения используется для освещения, рекомендуем применять устройства повышенной точности ±2% или еще точнее, чтобы исключить вероятность мерцания света при резких скачках и перепадах напряжения на входе. Подробнее в пункте 3.8. «Плавность регулирования».

3.7. Скорость регулирования. Отражает быстродействие стабилизатора, время на измерение напряжения и корректировку. Минимальное значение составляет 20мс (0,02 секунды), большинство электронных стабилизаторов украинского производства работают с такой скоростью. Электродинамические (сервоприводные) устройства работают с меньшей скоростью 8мс/В – 20мс/В.

3.8. Плавность регулирования. Подавляющее число стабилизаторов напряжения украинского производства работают по дискретному принципу – ступенчатые. Такой принцип работы надежен и быстр в коррекции тока, однако недостатки выражаются в том, что выходное напряжение меняется скачками в пределах заданной точности. Подобный принцип работы подойдет для домашнего применения, однако навсегда хорош для коммерческого промышленного сегмента, где важно получить повышенную точность и плавность выходного напряжения. Электродинамические стабилизаторы напряжения корректируют напряжение при помощи механизма на основе ролика, который плавно перемещается по обмотке тороидального трансформатора.

3.9. Размеры, вес и крепление. Электронные стабилизаторы меньших габаритов и веса, тогда как электродинамические, напротив, в 2-3 раза тяжелее. В однофазных моделях мощностью 2 — 35кВА конструктивно предусмотрено настенное крепление на вертикальную поверхность. Трехфазные стабилизаторы устанавливаются стационарно на ровную горизонтальную поверхность.

4. Типы стабилизаторов

Стабилизаторы напряжения разделяются на типы. В разделе поддержки опубликована развернутая статья «Типы и виды стабилизаторов напряжения в деталях», в которой подробно раскрыты особенности каждого типа, преимущества и недостатки. В этом руководстве по выбору стабилизатора напряжения отмечены главные отличия.

4.1. Электронный тип – такие стабилизаторы также называют симисторными, тиристорными, ступенчатыми. Отличаются высоким быстродействием и широким диапазоном входного напряжения. Электронные стабилизаторы требуют тщательного подхода к расчету мощности аппарата с достаточным запасом, т. к. частая работа на максимальной мощности снизит срок службы. Украинские производители в 80-85% случаев производят электронный тип стабилизаторов. Они не требуют обслуживания и могут служить более 10-15 лет с периодической заменой недорогих комплектующих, обычно не чаще одного-двух раз в несколько лет.

Рекомендуем к применению

Украинские серии: однофазные Normic 220В±4%, Shteel 220В±2%, Calmer 220В±1% и Flagman 220В±1%, а также трехфазные Normic 380В±4%, Shteel 380В±2%, Calmer 380В±1% и Strong 380В±2%. Стабилизаторы этих серий выпускаются с 1992 года. Трижды модернизированы и продолжают совершенствоваться. На 96% состоят из украинских комплектующих, дополнительно предлагается сборка на немецких комплектующих Semikron.

Итальянские серии: Gemini 220В±0,5%, Aquarius 380В±0,5%. Работают на базе IGBT транзисторов — стабилизаторы двойного преобразования с высоким быстродействием и синусоидой на выходе (электронные стабилизаторы непрерывного действия). Итальянская сборка, европейские комплектующие. Современный дизайн.

4.2. Электродинамический тип – также стабилизаторы этого типа называют сервоприводными. Электродинамические стабилизаторы выдерживают большие перегрузки, некоторые модели обеспечат полную номинальную мощность вне зависимости от значения входного напряжения. Как и электронный тип, выбрать сервоприводный стабилизатор можно для широкого диапазона напряжений. Сервоприводные стабилизаторы хорошо подходят для бытовых, коммерческих и промышленных применений. Главным недостатком является выделение шума при работе механизма корректировки напряжения, поэтому ставить подобные стабилизаторы в маленькой квартире или доме не рекомендуется.

Рекомендуем к применению

Украинские серии: ни один украинский производитель не производит сервоприводные стабилизаторы напряжения по состоянию на 2017 год.

Итальянские серии: Vega 220В±0,5%, Antares 220В±0,5%, Orion 380В±0,5%, Orion Plus 380В±0,5%, Sirius 380В±0,5%.

4.3. Релейный тип – незначительное распространение получили стабилизаторы на базе силовых реле, однако применение подобных стабилизаторов оправдано только для небольшой мощности до 9кВА и при относительной стабильности входного напряжения. В условиях высокой нагрузки и частого изменения напряжения, релейные стабилизаторы служат короткий срок и требуют частого обслуживания по замене реле.

Украинские серии: Гибрид 220В±7,5%, Струм 220В±3%.

5. Дополнительные опции

Иногда стабилизатор нуждается в доукомплектовании специальными опциями, которые повышают защиту потребителя и качество электроснабжения. Из украинских стабилизаторов, которые поддерживают опции: серия SHTEEL и CALMER комплектуются молниезащитой, а трехфазные стабилизаторы STRONG поддерживают установку анализаторов качества сети Lovato, Socomec или Frer.

Лидерами по дополнительным опциям стали итальянские стабилизаторы ORTEA SpA, которые предлагают следующий список опций:

  • Прерыватель нагрузки
  • Защита нагрузки от пониженного / повышенного напряжения
  • Ручной байпас
  • Входной разделительный трансформатор
  • Интегрированная автоматическая система коррекции коэффициента мощности
  • Защита от импульсного перенапряжения
  • Фильтр подавления высокочастотного шума (EMI фильтр)
  • Фильтр подавления радиочастотных помех (FRI фильтр)
  • Устройство защиты от импульсных перенапряжений (молниезащита / грозозащита)
  • Реактор в цепи заземления нейтрали
  • Всепогодный корпус для наружной установки IP54, покрытый эмалью
  • Всепогодный корпус для наружной установки IP54 из нержавеющей стали

6. Опросный лист

Когда выбрать стабилизатор напряжения самостоятельно невозможно, доверьтесь профессионалам. Обеспечим выезд специалистов для анализа электрической сети, если необходимо, с установкой сертифицированного измерительного оборудования Fluke (США) и предоставлением протокола измерений, заверенного печатью лаборатории. На основе полученных данных предоставим технико-коммерческое предложение.

Если технические данные известны, заполните и отправьте опросный лист для формирования технико-коммерческого предложения.

Загрузить опросный лист: загрузить PDF | загрузить DOC (версия 2017 года)

7. Рекомендации профессионалов

На основе отзывов клиентов был составлен список популярных моделей в различных классах. Рекомендуем ознакомиться с этими моделями, поскольку они являются лучшими не только по техническим характеристикам, но и отзывам реальных клиентов.

Стабилизаторы для частного дома и квартиры (220В)

  • бюджетные: BREEZE, Ампер
  • комфорт: NORMIC, Home Line, ГЕРЦ-16
  • престиж: SHTEEL, CALMER, снпто-пт, снпто-птт, снпто-пттм
  • премиум: GEMINI, VEGA, FLAGMAN

Стабилизаторы для коммерческого и промышленного сегмента (380В)

  • бюджетные: Ампер 380В
  • комфорт: NORMIC 380В, Герц-16 380В
  • престиж: SHTEEL 380В, CALMER 380В, СНПТТ-ПТ, STRONG
  • премиум: AQUARIUS, ORION, ORION Plus, SIRIUS

© 2002-2017 BEST ENERGY Ltd.
резервное и автономное электроснабжение.

Все права защищены. Копирование материалов
только при наличии активной ссылки в первом
абзаце статьи.

Источник

Читайте также:  Теория эволюции Дарвина основные положения