Устройство, область применения и принцип действия стабилизатора напряжения
Стабилизатор напряжения – это электронное или электромеханическое устройство, которое имеет выход и вход по напряжению, использующееся для поддержания выходного напряжения в необходимых узких пределах, при существенном изменении входного напряжения и выходного электрического тока нагрузки.
Стабилизатор напряжения вне зависимости от его вида состоит из нескольких основных частей. К таким частям относятся:
- Автотрансформатор. Данная составляющая может иметь медную (в дорогих устройствах) или алюминиевую (в дешевых устройствах) обмотку.
- Электронная схема управления. У разных производителей данная составляющая отличается, поэтому стабилизаторы разных фирм выполняют свои функции неодинаково. Отличие заключается в заданном алгоритме замыкания ключей.
- Замыкающие ключи. Данными составляющими определяется тип коммуникации стабилизатора - электронная или электромеханическая.
- Элементы защиты. К основным элементам защиты стабилизатора напряжения относятся защита от молнии, а также тепловой и магнитный расцепители.
- Байпас. Этот элемент обеспечивает непрерывность процесса питания и подключается непосредственно к сети.
Принцип работы стабилизатора напряжения основан на отслеживании входящего напряжения и его корректировке на выходе, в зависимости от происходящих изменений и заданных настроек. Если на входе стабилизатора происходит изменение напряжения, то им затрачивается некоторое время на проведение замера. В электронных моделях это время составляет 20 миллисекунд, а в электромеханических - 50 миллисекунд. После замера происходит выравнивание напряжения до 220 В. Если на входе показатели уменьшаются, то стабилизатор увеличивает их на входе, настолько, насколько позволяют параметры автотрансформатора. Когда значения напряжения становятся выше заданных, то стабилизатором отключается подача напряжения. Он не пропускает на оборудование импульсные скачки.
В стабилизаторах напряжение регулируется при помощи добавочных обмоток трансформатора, посредством замыкающих ключей, которые могут быть релейными или электронными. Сам процесс коммутации контролируется процессором, не позволяющим одновременное включение более одного ключа.
Стабилизаторы напряжения широко используются, как в быту, так и на промышленных объектах. Самым оптимальным и недорогим решением, которое позволяет защитить бытовое или промышленное оборудование - стабилизатор напряжения. Причиной его поломки может стать пониженное или повышенное напряжение. Стабилизатор способен выравнивать перепады напряжения и выдавать на выходе номинальное напряжение, которое необходимо для нормального функционирования оборудования.
Виды стабилизаторов напряжения
В зависимости от технического исполнения стабилизаторы делятся на следующие виды:
- Симисторные. Данные стабилизаторы работают также, как и релейные, но их обмотки переключаются электронными ключами (симисторами). Преимуществами таких стабилизаторов являются высокая точность выходного напряжения, увеличенная скорость переключения, высокая степень надежности.
- Релейные. Данные стабилизаторы способны обеспечивать ступенчатую регулировку, состоят они из силового релей и автотрансформатора. Они не могут регулировать напряжение с высокой точностью, поэтому приходится усложнять конструкцию автотрансформатора, что способствует увеличению стоимости. Эти стабилизаторы применяются с маломощными приборами.
- Феррорезонансные. Данные стабилизаторы могут непрерывно регулировать выходное напряжение в установленном диапазоне, однако, область их применения ограничена.
- Сервоприводные. Данные стабилизаторы функционируют по принципу реостата, благодаря чему выходное напряжение изменяется плавно. Они используются в сетях, в которых отсутствуют резкие скачки напряжения.
- Инверторные. Данные стабилизаторы работают по принципу двойного преобразования напряжения. Сначала оно преобразуется в постоянное из переменного, а потом в переменное из постоянного. Для его работы не требуется громоздкий трансформатор, поэтому они небольшого размера. Точность инверторных стабилизаторов напряжения составляет 1 %. Вне зависимости от напряжения на входе, на выходе получается напряжения в 220 В.
При выборе стабилизатора напряжения должны учитываться точность регулировки напряжения, способ монтажа, фазность, максимальная мощность (должна быть на 30 % больше, чем мощность подключаемого оборудования), габариты и вес стабилизатора, быстродействие, наличие того или иного вида защиты, стоимость, гарантийный срок службы.
