Стабилизатор напряжения. Советы по выбору


Самостоятельный выбор необходимой модели стабилизатора напряжения в некоторых случаях бывает достаточно затруднительной задачей. Для облегчения проблемы выбора стабилизатора напряжения мы поможем Вам ответить на несколько важных и часто задаваемых вопросов.

С чего начать?

Сначала необходимо понять, действительно ли вам нужен именно стабилизатор. Для этого надо определить, какие именно проблемы характерны для вашей электросети – постоянно завышенное или заниженное напряжение, резкие скачки или провалы напряжения, искажения синусоидальности, и т.п. Оборудование, рекомендуемое для защиты от основных видов нестабильностей и помех в электросети, подробно рассмотрено в материале “Область применения стабилизаторов напряжения и ИБП”.

Какие технические характеристики стабилизатора важны для правильного выбора?

Мы рекомендуем рассматривать характеристики стабилизатора напряжения в следующем порядке:

  • количество фаз;
  • выходная мощность;
  • рабочий диапазон входных напряжений;
  • статическая точность стабилизации;
  • быстродействие;
  • условия эксплуатации;
  • масса и габариты.

Какую модель стабилизатора напряжения: однофазную или трёхфазную, необходимо выбрать для работы Вашего оборудования и техники?

Рассмотрим следующие основные варианты подключения нагрузки:

  • нагрузка представляет собой одно законченное устройство или прибор;

В этом случае достаточно узнать из паспорта или инструкции по эксплуатации на данное устройство или прибор схему подключения к электросети и его потребляемую мощность (пиковую и номинальную).

  • нагрузка представляет собой несколько устройств или приборов;

В этом случае, если среди них имеется хотя бы одно устройство или прибор с трёхфазной схемой подключения, необходимо выбрать трёхфазную модель стабилизатора напряжения.

В случае если суммарная мощность нагрузки велика, и её можно разделить на части, лучше выбрать трёхфазную модель стабилизатора напряжения и при подключении распределить нагрузку по фазам. Равномерное распределение нагрузки позволит избежать эффекта “перекоса фаз”, а также продлит срок службы стабилизатора. Обратите внимание на то, чтобы нагрузка по любой из фаз (каналов стабилизатора напряжения) не превышала допустимого значения для данной модели стабилизатора напряжения.

Для построения схем комплексного электропитания, например коттеджей, квартир, дач и т.п., рекомендуются как однофазные, так и трёхфазные модели стабилизаторов напряжения или их комбинации. В данной ситуации всё зависит от того, какую часть электросети объекта Вы решили запитать стабилизированным сетевым напряжением. В варианте, когда подключается полностью весь объект, мы рекомендуем, в общем случае, трёхфазный вариант стабилизатора напряжения, чтобы отдельно подключить освещение, основную силовую (розеточную) группу, дополнительную силовую группу. Не обязательно всегда выбирать один однофазный или трёхфазный стабилизатор напряжения. В некоторых случаях систему электропитания можно построить из нескольких, различных по мощности и по точности стабилизации однофазных или трёхфазных моделях стабилизаторов напряжения.

Как правильно определить необходимую мощность стабилизатора напряжения?

Чтобы сделать выбор модели стабилизатора напряжения по критерию необходимой мощности, неободимо рассчитать суммарную мощность, потребляемую нагрузкой.

Мощность, потребляемую конкретным устройством, можно узнать из паспорта или инструкции по эксплуатации. Иногда потребляемая мощность вместе с напряжением питания и частотой сети указывается на задней стенке прибора или устройства.

В случае, если указанная информация отсутствует, потребляемую мощность можно приблизительно определить по таблице 1.

При подсчете мощности, потребляемой устройством, следует учитывать так называемую полную мощность, а также пусковой ток устройства. Полная мощность – это вся мощность, потребляемая электроприбором, она состоит из активной мощности и реактивной мощности, в зависимости от типа нагрузки. Активная мощность всегда указывается в ваттах (Вт), полная – в вольт-амперах (ВА). Устройства – потре6ители электроэнергии зачастую имеют как активную, так и реактивную составляющие нагрузки.

Активная нагрузка. У этого вида нагрузки вся потребляемая энергия преобразуется в излучение (свет, тепло). У некоторых устройств данная составляющая является основной. Примеры – лампы накаливания, обогреватели, электроплиты, утюги и т. п.

Реактивные нагрузки. Все остальные. Они, в свою очередь, подразделяются на индуктивные и емкостные. Пример – устройства, содержащие электродвигатель. Эти элементы линейных цепей не поглощают энергии, а лишь частично запасают ее в электрическом или магнитном поле с последующей отдачей в электрическую цепь.

Полная мощность в вольт-амперах и активная мощность в ваттах связаны между собой коэффициентом COSф. На приборах, имеющих реактивную составляющую нагрузки, часто указывают их активную потребляемую мощность в ваттах и COSф. Чтобы подсчитать полную мощность в ВА, нужно активную мощность в Вт разделить на COSф. Например: если на дрели написано “600 Вт” и “COSф= 0,6”, это означает, что на самом деле потребляемая инструментом полная мощность будет равна 600/0,6=1000 ВА. Если COSф не указан, для приблизительного расчета активную мощность можно разделить на 0,7.

Высокие пусковые токи. Любой электродвигатель в момент включения потребляет энергии в несколько раз больше, чем в штатном режиме. Соотношение величины потребляемого тока в момент пуска (включения) устройства к величине тока в установившемся режиме называется кратностью пускового тока. Данная величина зависит от типа и конструкции электродвигателя, наличия или отсутствия устройства плавного запуска, и может иметь значение от 3 до 7.

В случае, когда в состав нагрузки входит электродвигатель, который является основным потребителем в данном устройстве (например, погружной насос, холодильник), но его пусковой ток неизвестен, то паспортную потребляемую мощность двигателя необходимо умножить минимум на 3, во избежание перегрузки стабилизатора напряжения в момент включения устройства.

Большие пусковые токи могут наблюдаться и у других устройств (см. таблицу 2).

Рекомендуется выбирать модель стабилизатора напряжения с 20% запасом от потребляемой мощности нагрузки. Во-первых, Вы обеспечите “щадящий” режим работы стабилизатора, тем самым увеличив его срок службы, во-вторых, создадите себе резерв мощности для подключения нового оборудования.

Какая величина точности стабилизации необходима для защиты оборудования?

Для выбора точности стабилизации необходимо определить диапазон напряжений, допустимых для питания защищаемой стабилизатором напряжения аппаратуры. Чтобы узнать параметры электропитания Вашей аппаратуры, обратитесь к инструкции по эксплуатации или в сервисный центр ее производителя.

Мы не можем сказать точно, какое электропитание необходимо именно Вашей аппаратуре для безопасной работы, так как существует большой разброс в требованиях, предъявляемых к электропитанию аппаратуры и приборов разных производителей.

Электропитание большинства бытовых приборов и аппаратуры можно осуществлять напряжением 220В±5-7%.

Осветительную аппаратуру (люстры, прожекторы, софиты и т.п.) рекомендуется подключать через стабилизатор с точностью не менее 3% и плавным ( не ступенчатым) регулированием напряжения. Чем выше точность стабилизации, тем меньше разброс выходного напряжения, и, соответственно, меньше видимое изменение интенсивности света при резких скачках входного напряжения. Внимание! Применение стабилизатора напряжения не позволяет полностью избежать эффекта “мигающего света”, но защищает лампы освещения от преждевременного выхода из строя.

Какие дополнительные функциональные возможности может иметь стабилизатор?

Основными функциями стабилизатора напряжения являются:

  • стабилизация выходного напряжения в пределах рабочего диапазона входного напряжения;
  • защита нагрузки от повышенного или пониженного выходного напряжения при нахождении входного напряжения вне рабочего диапазона (отключение питания нагрузки);
  • защита стабилизатора от перегрузки по мощности и короткого замыкания в цепи нагрузки.

Некоторые модели стабилизаторов обеспечивают дополнительные функциональные возможности, которые по своему назначению можно условно разделить на следующие группы:

  • возможность самостоятельного изменения потребителем настроек стабилизатора:
    • установка номинального выходного напряжения, отличного от 220В;
    • изменение порогов защиты нагрузки от повышенного или пониженного выходного напряжения.
  • удобство эксплуатации:
    • расширенная индикация параметров работы стабилизатора ( ЖКИ-дисплей, цифровой сегментный индикатор);
    • звуковое оповещение;
    • мониторинг работы стабилизатора с персонального компьютера;
    • удаленная сигнализация и управление стабилизатором напряжения.
  • дополнительная защита стабилизатора:
    • защита от перегрева силовых узлов;
    • устройства самодиагностики стабилизатора.

Если Вы не сумели ответить на предложенные выше вопросы или после ответа на них у Вас остались сомнения по выбору необходимой модели стабилизатора напряжения, в этом случае мы настоятельно рекомендуем по всем неясным вопросам или за дополнительной информацией обращаться к нашим специалистам.

Помимо этого, наши специалисты помогут Вам определить необходимость применения другой сопутствующей стабилизаторам переменного напряжения аппаратуры (источников бесперебойного питания, устройств контроля и защиты и т.п.), позволяющей решить конкретную задачу по обеспечению качественного электропитания.

Таблица 1. Номинальная потребляемая мощность бытовой техники

Бытовые приборы Электроинструмент
потребитель мощность, ВА потребитель мощность, ВА
фен для волос 450-2000 дрель 400-800
утюг 500-2000 перфоратор 600-1400
электроплита 1100-6000 электроточило 300-1100
тостер 600-1500 дисковая пила 750-1600
кофеварка 800-1500 электрорубанок 400-1000
обогреватель 1000-2400 электролобзик 250-700
гриль 1200-2000 шлифовальная машина 650-2200
пылесос 400-2000
радио 50-250 Электроприборы
телевизор 100-400 компрессор 750-2800
холодильник 150-600 водяной насос 500-900
духовка 1000-2000 циркулярная пила 1800-2100
СВЧ – печь 1500-2000 кондиционер 1000-3000
компьютер 400-750 электромоторы 550-3000
электрочайник 1000-2000 вентиляторы 750-1700
электролампы 20-250 сенокосилка 750-2500
бойлер 1200-1500 насос выс. давления 2000-2900

 

Таблица 2. Пусковые токи

Потребитель Кратность
пускового
тока
Длительность
импульса
пускового
тока, с
Лампы накаливания 5..13 0,05..0,3
Электронагревательные приборы из сплавов:
нихром, фехраль, хромаль
1,05..1,1 0,5..30
Люминесцентные лампы с пусковыми устройствами 1,05..1,1 0,1..0,5
Компьютеры, мониторы, телевизоры и другие приборы с выпрямителем на входе блока питания 5..10 0,25..0,5
Бытовая электроника, офисная техника и другие приборы с трансформатором на входе блока питания до 3 0,25..0,5
Устройства с электродвигателями, в том числе холодильники, насосы, кондиционеры 3..7 1..3

Оставьте комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *